对煤矿井下岩巷掘进中相关技术问题探讨

摘要：采掘并重，掘进先行。煤矿要达到稳产高产，那么煤矿巷道的掘进必须得到保证，这是一个关键的技术措施。掘进的技术和掘进的机械装备的水平直接与煤矿生产能力以及煤矿安全相挂钩。可以说，高效的掘进技术不仅仅是矿井实现高产高效的必备条件，同时也为煤矿井下巷道掘进技术的发展指明了方向。

关键词：煤矿岩巷掘进 具体措施 需注意问题

1.目前我国煤矿井下岩巷掘进中应采取的具体措施

爆破参数的确定

合理确定爆破参数是获得良好爆破效果、加快掘进速度的可靠保证。除掏槽方式和掏槽参数外，主要的爆破参数还有：单位炸药消耗量（炸药单耗）、炮眼直径、药卷直径、炮眼深度、炮眼数目、炮眼间距、装药密集系数等。

合理选择这些爆破参数时，不仅要考虑掘进的条件（岩石条件和巷道断面条件），还要考虑到这些参数之间的相互关系及其对爆破效果的影响（如炮眼利用率、岩石破碎块度、爆堆形状及尺寸等）。合理确定爆破参数是获得良好爆破效果、加快掘进速度的可靠保证。除掏槽方式和掏槽参数外，主要的爆破参数还有：单位炸药消耗量（炸药单耗）、炮眼直径、药卷直径、炮眼深度、炮眼数目、炮眼间距、装药密集系数等。

合理选择这些爆破参数时，不仅要考虑掘进的条件（岩石条件和巷道断面条件），还要考虑到这些参数之间的相互关系及其对爆破效果的影响（如炮眼利用率、岩石破碎块度、爆堆形状及尺寸等）。

1.1 单位炸药消耗量（炸药单耗）影响因素：单位炸药消耗量取决于炸药性质（密度、爆速、爆力和猛度等）、岩石的性质、巷道断面、炮眼直径和炮眼深度等多种因素。

确定方法：目前尚无完善的理论计算方法。在掘进爆破工作中，常根据经验或参考国家相关定额。

1.2 炮眼直径

影响因素： 1）炮眼直径的大小影响钻眼速度、炮眼数目、炸药单耗、

爆落岩石的块度和井巷轮廓的平整性。 2）炮眼直径增加，则药卷直径加大，有利于提高爆炸反应的稳定性、增加爆速；但是炮眼直径过大，不仅使钻眼速度下降，而且因炮眼数目减少影响炸药的均匀分布，使岩石的破碎质量变差。

取值：目前我国隧道（或巷道）掘进爆破一般采用35～45mm 的眼直径。煤矿井下（一般煤系地层岩石较软）采用28～32mm 小直径炮眼，配合小直径药卷和小直径锚杆施工，即常称的“三小”。

1.3 炮眼深度

影响：炮眼深度大小，不仅影响着每个掘进工序工作量和完成时间，而且影响爆破效果和掘进速度以及材料消耗等。

取值原则：a）炮眼深度要和施工条件相适应。普通凿岩机一般不超过2.5～3.0m，采用大型凿岩设备时（凿岩台车配重型凿岩机）时可达3.0～4.0m；小断面巷道眼宜浅，大断面眼应深。b）炮眼深度要和循环作业方式相适应，要保证能够实现正规循环作业。采用中深孔爆破，能使工时得到充分利用，增加凿岩和装岩时间，减少装药、爆破、通风和准备工作和其他辅助作业时间的时间。提高掘进工效。

1.4 炮眼数目

1）影响：炮眼数目多少直接影响着凿岩工作量和爆破效果。眼数过少，大块增多，轮廓不平；眼数过多，将增加凿岩工作量。

2）确定原则：在保证爆破效果的前提下，尽可能减少。

3）确定方法：实践中通常根据巷道断面和岩石条件，以及各类炮眼的爆破要求，以合理的炮眼间距和抵抗线布置炮眼。而后得出炮眼数目。

1.5 炮眼间距和炮眼密集系数

炮眼间距和炮眼密集系数的确定方法：

一般按巷道断面的大小及形状、岩石性质、炸药性能等均匀地布置炮眼。当炮眼直径在35～42mm时，炮眼间距可取500～700mm，炮眼密集系数可取0.8～1.0。

对于隧道（或巷道）周边光明爆破，炮眼间距要小。（具体光明爆破时讲授）。隧道（巷道）内布置炮眼时，必须保证获得良好的爆破效果，并考虑钻眼的效率。在开挖面上除出现土石互层、围岩类别不同、节理异常等特殊情况外，应按实际需要布置炮眼，一般应按下述原则和方法布置炮眼：

1）先布置掏槽眼，其次是周边眼，最后是根据巷道断面大小均匀布置崩落眼。2）掏槽眼一般布置在隧道（巷道）面中央偏下部位，有软弱夹层时优选软弱层。其深度应比其它眼深200mm～300cm。

2. 实现快速掘进的关键环节

2.1 施工工艺

工艺流程。对传统的施工工艺流程进行细化、优化，科学组织，最大限度地安排平行作业。由技术负责人现场跟班，优化工序间的衔接，摒弃窝工现象，测试优化后各工序的耗时。经试验测试将正规循环细化为“打上部眼（出矸）耙下部矸打下部眼（出矸）打帮锚（出矸）连线装药爆破打顶锚（出矸）初喷”，完成该“八工序”视为完成1个小循环。

2.2光面爆破，为锚喷支护打下基础。

为实现光面爆破，在巷道施工中严格实行了“两定”、“三保证”制度。周边眼应布置在隧道（巷道）断面设计轮廓线上（即眼口落在轮廓线上），钻眼时稍向外偏斜，眼底落在轮廓线外50～100mm。对钻眼的要求是：周边眼彼此平行；周边眼垂直工作面，实际施工时稍向外偏斜；齐——周边眼眼底落在同一平面上（和崩落眼一致）；准——开眼位置准确。为了获得良好光面爆破效果，可采取以下技术措施：1）使用低爆速、低猛度、低密度、传爆性能好、爆威力大的炸药。2）采用不偶合装药结构。光面爆破的不偶合系数最好大于2，但药卷直径不应小于该炸药的临界直径，以保证稳定传爆。3）严格掌握与周边眼相邻的内圈炮眼的爆破效果，为周边眼爆破创造临空面。周边眼应尽量做到同时起爆。

2.3加强劳动组织管理，实现多工序平行交叉作业

在不违背煤矿安全规程和保障工人安全的前提下，大力实行多工序平行交叉作业。应依据施工技术、管理水平和机械设备，对各工序的潜在能力及所需时间进行必要的测量和留有空间的分析，合理地选择作业循环形式。在目前岩巷掘进中，实现平行作业的工序主要是凿岩和装岩，但是在其他的各工序上，我们也要尽可能地采用平行作业方式，例如：装药与装卸工具平行，工作面清理与现场清理平行，装岩作业与工作面支护的平行等。

结语：

通过试验研究和实践应用得出结论：改进的“一掘一初喷+复喷”施工工艺、优化的“四八”交叉平行作业劳动组织、中深孔爆破技术、双循环作业法以及动车组管理法等技术、管理创新成果的综合应用，提高了工效，降低了成本投入，对提升钻爆法岩巷单进水平具有重要作用，具有科学性、实践性，经济效益明显，有较好的推广应用价值。■

参考文献

1 王树仁，王金安，戴涌；大倾角厚煤层综放开采顶煤移动规律与破坏机理的离散元分析[J]；北京科技大学学报；2005年01期

2 李建新；王来贵；梁鑫；；宽条带跳采对地下水影响分析[J]；辽宁工程技术大学学报；2006年04期

3 李文权；陶兆和；；放顶煤工作面煤岩组合力学模型及其控制[J]；淮南职业技术学院学报；2006年01期

4 马文顶，许家林；含水岩层采动破坏相似模拟试验探讨[J]；矿山压力与顶板管理；2004年04期

5 黄庆享，李冬，刘腾飞，陈国红，董伯林，陈明武，胡耀，项乾华，唐志明；急倾斜临界角煤层沿空留巷矿压规律与支护对策[J]；矿山压力与顶板管理；2004年04期

6 牟宗龙，窦林名；坚硬顶板突然断裂过程中的突变模型[J]；矿山压力与顶板管理；2004年04期