浅析巷道工程中掘进施工工艺

发表时间:2020/12/31   来源:《科学与技术》2020年第26期   作者:卢多
[导读] 巷道掘进是井巷工程中重要的施工工艺,也是巷道施工中重要的技术环节,
        卢多
        四川芙蓉集团叙永一矿煤业有限公司  四川泸州  646400
        摘要:巷道掘进是井巷工程中重要的施工工艺,也是巷道施工中重要的技术环节,本文通过对巷道掘进施工工艺等进行简述,提高工作人员对巷道掘进的重视程度,在巷道掘进施工过程,确保巷道工程的的质量。
        关键词:巷道;掘进;施工;工艺
        1  引言
        巷道掘进是在岩(土)层或矿层中,开掘各种形状、断面或纵横交错的井、巷、峒室的工作。
        2  掘进工序
        掘进工序分为主要工序和辅助工序。主要工序是直接在工作面上完成保证工作面进度的工序,以及在巷道掘进区域进行的支护作业。主要工序由巷道穿过的岩石性质而定。掘进硬岩时,主要工序有钻眼、装药、放炮、通风和工作面的安全检查、装岩、巷道支护;掘进软岩的基本工序有: 开掘岩石、装岩、支护。如采用风镐、联合机等方法开掘,则掘进作业有连续作业的特点。主要工序可以按严格的程序依次地完成,也可以在时间上同时进行(钻眼和装岩部分平行、钻眼与支护完全平行)。辅助工序是保证主要工序正常进行的工序,它包括调车、通风、排水、临时支架、工作面铺轨、照明、敷设风筒和电缆等工作。在大多数情况下它是与主要工序同时进行的,而不需占用掘进循环时间。
        3  破岩方式
        3.1  采用钻爆法施工
        打眼前必须先放好断面中线,水平,并在开挖面划好轮廓线,按钻爆参数图布置炮眼位置。
        炮眼的深度、角度、间距按钻爆参数要求确定。掏槽眼间距误差和眼底间距误差不得大于5cm,辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于5cm,周边眼沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不得大于5cm,周边眼外斜率不得大于5cm/m,眼底不超出开挖断面轮廓线10cm,最大不得超过15cm。内圈眼至周边眼的排距误差不得大于5cm,炮眼深度超过2.5m时,内圈炮眼与周边眼宜采用相同的斜率。
        掏槽眼布置在开挖断面的中央稍靠下部,以使底部岩石破碎,减少飞石。周边炮眼应沿设计开挖轮廓线布置,辅助眼应交错均匀地布置在周边眼与掏槽眼之间,并垂直于开挖面打眼,力求爆下的石碴块体大小适合装碴的要求。开挖断面底面两隅处,应合理布置辅助眼,适当增加药量,消除爆破死角。断面顶部应控制装药量,防止出现超挖量。
        装药前应将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净。已装药的炮眼应及时用炮泥堵塞密封。周边眼的堵塞长度不宜小于20cm,采用预裂爆破时,应从药卷顶端进行堵塞,不得只堵塞在眼口。
        钻爆施工中严格控制超欠挖。当岩层完整、岩石抗压强度大于30Mpa并确认不影响衬砌结构稳定和强度时,允许岩石个别突出部分欠挖,隆起量不得大于5cm。拱、墙脚以上1m范围内断面严禁出现欠挖
        3.2采用光面爆破
        使用Φ27×150mm×100g煤矿许用乳化炸药,Ⅰ~Ⅴ段毫秒延期电雷管,总延期时间不超过130毫秒,MFB-200、MFB-100型矿用安全网路闭锁发爆器引爆。煤巷采用全断面一次打眼一次爆破;岩石巷道断面超过12m2,采用台阶法掘进,巷道断面低于12m2的情况采用全断面一次爆破。采用台阶法掘进时,分上、下台阶组织掘进,上台阶超前下台阶一般为6~8米。采用上、下台阶一次定炮、一次拉炮方式施工,严禁一次定炮、分次拉炮。


        3.3  掏槽方式和装药结构
        掏槽方式分直眼掏槽和斜眼掏槽,目前主要采用斜眼掏槽。眼数四至六个,眼中间距1200mm,眼底间距300mm,排距400mm,眼深比其它炮眼加深200mm。
        装药结构:炮眼采用正向连续装药,用水炮泥和粘土炮泥封实。
        4  主要工艺流程
        ①采准、切割,为回采准备生产条件。②回采,将矿石崩落破碎,装入运输容器。地下回采包括落矿、出矿作业(见地下采矿方法);露天回采包括穿孔、爆破和采装作业(见露天采矿方法)。③运输,将装入运输容器的矿石运交选矿厂或矿仓(见矿井提升、矿井运输、露天矿运输)。④管理巷道地压、立井地压、采场地压以及露天矿边坡。⑤在矿石运输过程中,通过矿仓、堆栈,将矿石混匀,保证生产的矿石质量稳定。⑥将巷道掘进和剥离产出的废石排弃至废石场。
        由于矿床地质条件和矿山技术条件的不同,采矿方法种类繁多,不同的采矿方法,其采矿工艺流程、采矿机械设备、采区巷道布置和开采顺序也不同。各主要生产过程都须选用适宜的机械设备,才能获得最佳经济效果。
        岩巷:交接班→敲帮问顶→打设上部炮眼(出后部矸石)→装药、爆破(上部)→洒水、安全检查→初喷临时支护→出上部煤矸→上部锚网索喷支护(打设下部炮眼)→装药、爆破(下部)→洒水、安全检查→出下部煤矸→下部锚网喷支护→检查清理。
        煤巷:交接班→敲帮问顶→打设炮眼(出后部矸石)→装药、爆破→洒水、安全检查→临时支护→顶板锚网带支护→两帮支护→检查清理。
        5  施工工艺注意事项
        在巷道掘进中,一方面,采矿企业的工作人员应对巷道挖掘的实际情况进行高度的关注,提高工作人员对巷道掘进的重视程度。在大型采矿工程巷道掘进工作中对挖掘的设备使用情况以及设备管理情况及时进行检查与定期维护,通过对设备的维护,保障挖掘设备的运行效率,进而大大提升采矿工程巷道掘进的工作效率。另一方面,在巷道的掘进施工技术的应用过程中,工作人员还需要对巷道的周边环境以及施工环境及时进行严格的监控与安全检测,以有效保障巷道挖掘施工过程中其施工周边环境的安全性,进而有效避免巷道安全事故的发生。在采矿工程巷道掘进施工过程中,工作人员必须做到对大型钻眼以及爆破方法的综合运用,在采矿工程巷道掘进过程做出总体规划与施工设计的同时,工作人员还要采取多台大型钻机组合来进行巷道施工的方法,提高巷道掘进的工作效率。在设备施工时,对设备施工技术与设备施工过程进行充分结合,进而保证大型炮眼掘进设备的掘进工作能得到良好有序的开展。运用颚式钻机对巷道炮眼进行钻机掘进时,应当充分结合掘进矿井基层坑壁厚度与巷道炮眼间的掘进距离的关系来进行掘进工作,提高施工安全性。工作人员在前期设计时需要设计一个平面施工图,需要对于挖掘进口的炮眼做出合理布局规划与整体设计。若是有软弱层和夹层眼的存在,那么工作人员就需要在软弱层的夹层当中完成对挖坑掏槽的布置工作,一般来说,需要布置的眼都是掏坑挖槽眼,同时需要使它们的横向倾角分别控制在60°~90°。
        6  结束语
        在采矿工程项目实施过程中,为了确保巷道掘进的质量、安全和高效性,必须切实注重掘进技术要点的掌握和应用,尤其是应掌握巷道掘进支护要点,注重监测机制的建立,完善监测系统,确保其安全高效的实施,提高企业效益的同时保证生产的安全。
参考文献
[1]杨仁树.我国煤矿岩巷安全高效掘进技术现状与展望[J].煤炭科学技术,2013,09:18-23.
[2]《采矿手册》编辑委员会.采矿手册3[M].北京:冶金工业出版社,1991.
[3]《新编矿山采矿设计手册》编辑委员会.矿床开采卷[M].北京:中国矿业大学出版社,2006
[4]赵兴东.井巷工程[M].?冶金工业出版社.2014年1月1日.
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