深部軟巖錨噴支護(hù)巷道快速掘進(jìn)技術(shù)

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1、深部軟巖錨噴支護(hù)巷道快速掘進(jìn)技術(shù)神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)石炭井焦煤分公司寧夏石嘴山市大武口區(qū)750001摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國大部分的礦井已經(jīng)轉(zhuǎn)入了深部開采,尤其對于一些比較小的礦井企業(yè)。由于企業(yè)井田的面積比較小，必須經(jīng)過頻繁的延深開釆來保證礦井既定的產(chǎn)量，這就造成了礦井發(fā)生接替緊張的局面。但是,和淺部礦井相比，深部軟巖錨噴支護(hù)巷道的掘進(jìn)技術(shù)難度比較高，非常容易形成過大的爆破震動影響，進(jìn)而影響礦井的安全施工。目前比較普遍使用的巷道快速掘進(jìn)技術(shù)是鉆爆法施工，但是對于提高掘進(jìn)效率的研究仍處于初始階段，因此，加強對該方面的研究對于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和員

2、工的牛.命財產(chǎn)安全都有著積極的意義。木文主要為解決某煤礦深部軟巖錨噴支護(hù)巷道掘進(jìn)效率低的難題，提出了以多向聚能高效破巖為關(guān)鍵技術(shù)、以支護(hù)參數(shù)及作業(yè)制度優(yōu)化為重要保障的快速掘進(jìn)技術(shù)。關(guān)鍵詞：深部軟巖；錨噴支護(hù)巷道；快速掘進(jìn)技術(shù)根據(jù)深部軟巖錨噴支護(hù)巷道快速掘進(jìn)的實踐表明，只有使用先進(jìn)的破巖工藝，同時保證巷道支護(hù)的質(zhì)量，對施工制度進(jìn)行多方面的優(yōu)化，這樣才能保證掘進(jìn)效率的有效提高。一、巷道快速掘進(jìn)過程中的問題深部軟巖錨噴支護(hù)巷道快速掘進(jìn)過程中面對的主要問題就是光面爆破情況。光面爆破是目前比較普遍使用的一種控制爆破方式。光面爆破以后，深部軟巖錨噴支護(hù)巷道

3、的斷面不僅能夠保證符合設(shè)計的輪廓要求，還能夠?qū)鷰r的松動范圍進(jìn)行有效的控制，這樣就能夠改善巷道支護(hù)狀態(tài)，充分發(fā)揮巷道自身的抗壓能力，對支護(hù)效果的顯著提高有著積極的作用。所以說，深部軟巖巷道施工中，光面爆破是一個非常重要的環(huán)節(jié)。但是，因為巷道結(jié)構(gòu)中一部分軟弱的圍巖最小抵抗線非常小，這就給光爆參數(shù)的制定造成了很大的難度，使得最終光爆的效果不甚理想，造成支護(hù)效果的不完善。針對這種問題，我們在以往經(jīng)驗的基礎(chǔ)上對原有的施工工藝進(jìn)行了優(yōu)化。二、實例分析1.某煤礦全長492m,埋深一567-712m,傾角為14°，穿過的巖層主要為砂巖、泥巖、黏土巖及

4、砂質(zhì)泥巖，受地質(zhì)構(gòu)造影響，巖性軟弱，巷道底板涌水量最大0.5m3/h，隨巷道深度增加圍巖壓力有明顯增大趨勢。煤礦在其一700m水平軌道下山掘進(jìn)過程中，通過采用多向聚能高效破巖技術(shù)、優(yōu)化錨桿支護(hù)參數(shù)及作業(yè)方式，形成了一套深部軟巖巷道快速掘進(jìn)技術(shù)，效果良好。2.多向聚能高效破若技術(shù)(1)技術(shù)原理。多向高效破巖是深部軟巖錨噴支護(hù)巷道進(jìn)行快速掘進(jìn)施工的一個重要技術(shù)。該種工藝主要根據(jù)對炸藥能量的高效合理使用，并同吋配合特制的爆破裝置，從而達(dá)到巷道巖石合理爆破的B的，并且能夠奮效保證巷道的支護(hù)質(zhì)量。本工程使用的爆破裝置主要通過將裝入的藥卷擠壓形成聚能穴，使

5、得在爆炸的過程中炸藥的能量能夠沿聚能穴的方向進(jìn)行匯聚，從而形成高速的射流，最后在產(chǎn)生的氣體作用下快速擴(kuò)展，對巖石形成的碎塊產(chǎn)生切割作用，并能夠有效的減少爆破的震動影響。該項技術(shù)的優(yōu)點就是能夠保證在掏槽爆破中避免炮孔孔壁形成壓碎區(qū)，并i冇效改善炸藥能量的釋放形式，能夠保證巖石沿著聚能穴方向產(chǎn)生定向的斷裂，巖體的成型質(zhì)量較好，穩(wěn)定性比較高，支護(hù)費用也奮很大程度的降低，和傳統(tǒng)爆破方式相比，達(dá)到相同爆破效果的情況下，能夠減少大約10%的炸藥耗量。(2)爆破方案。一般情況下，在深部巷道掘進(jìn)之前雙楔形的復(fù)式掏槽圍巖會受到較高的壓力，這就導(dǎo)致了爆破夾制力過大

6、，使得無法得到滿意的掏槽效果。除此之外，恭道的圍巖結(jié)構(gòu)比較軟弱，爆破過程中產(chǎn)生的震動會對圍巖造成嚴(yán)重的影響。因此，在以往經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，我們針對原有的爆破設(shè)計，通過使用雙楔形復(fù)式結(jié)構(gòu)的掏槽方式，以彌補垂直的楔形掏槽方式效果不理想的問題。這種掏槽方式對于人工多臺鉆機(jī)進(jìn)行并行施工的情況非常適合。實踐證明，該種工藝在深部軟巖錨噴支護(hù)巷道的快速掘進(jìn)過程中能夠取得比較好的效果。具體的施工順序為先內(nèi)后外，并i逐層加深，同吋要求把一段掏槽的藥量分為兩段，這樣就可以有效減少爆破的振動效應(yīng)，不僅能夠顯著提高施工的效率，還能夠有效保證炮孔利用率的合理高效利用。1.巷

7、道支護(hù)參數(shù)優(yōu)化。(1)原支護(hù)方案。頂、幫部均采用φ18mm×L2000mm左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，間排距均為800mm，托盤由150mm×150mm×10mm的正方碟形鋼板制成，金屬網(wǎng)規(guī)格為2000mm×1200mm,網(wǎng)格50mm。梯子梁由φ12mm鋼筋焊制，長3400mm,噴厚70mm:混凝土標(biāo)號不低于150#。采用支護(hù)參數(shù)吋，巷道變形較大，返修率高，對巷道掘進(jìn)效率影響較大。(2)支護(hù)參數(shù)優(yōu)化。采用數(shù)值模擬的方法分析不同支護(hù)參數(shù)對圍巖的控制效果，為巷道支護(hù)參數(shù)合理設(shè)計提供依據(jù)。對巷

8、道主要支護(hù)參數(shù)進(jìn)行模擬分析，依據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)場施工經(jīng)驗，對原支護(hù)參數(shù)作如下改進(jìn)：一是錨桿間排距由800mm改為700mm,錨桿直徑由18mm增