硬岩掘进技术问题研究

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1、硬岩掘进技术问题研究【摘要】在岩巷掘进作业屮，发挥科技优势，引进国内外先进的生产装备和工艺，提高和完善综合机械化生产水平，使岩巷的掘进速度人幅度提高。实践表明，硬岩掘进机以及配套工艺的成功应用，改变了全岩巷道炮掘的历史，引领全岩巷道施工工艺实现跨越式发展。本文分析了硬岩掘进带来的效益，并指出改进的方向。【关键词】硬岩掘进；科技优势；综合效益1•问题提出-460水平轨道大巷断面宽4.3m、高3.8m,净断面积为16.42m20长度为520mo巷道沿煤12s-2顶板掘进，其岩性为黑色碳质粘土岩和深灰色砂岩，泥质胶

2、结。虽然其岩石较为坚硬，坚固性系数f值在5~8之间，但围岩层理、裂隙发育，易发生偏帮、冒顶等事故。-460水平轨道大巷采用锚、网、喷支护。此巷道属于未开发区域。劳动组织为为“三八”作业制，两掘一喷，六、两班进行掘进作业，十点班进行喷浆、检修作业。根据以往的经验，在掘进过程屮会遇到运输、粉尘、喷射混凝上速度等问题影响施工的速度和施工人员的身体健康。为了保障掘进工作的顺利进行，我们在设计和施工时采取了相应的措施。2.实施方案2.1完善运输渠道为提高掘进速度和效率，决定采用硬岩掘进机进行施工。为保证掘进机出岩效率，

3、掘进机后配套转载及宽lm的皮带运输系统，将煤歼运至什石仓，以保证出肝的连续性。由于巷道一侧摆放了lm皮带运输系统，影响了轨道运输，使物料运送和存储难度加大，进而影响喷射混凝土作业，导致进尺降低。为此，在巷道施工1000m左右时，施工一个长50m的大断面巷，形成一个车场，降低巷道物料运输难度；采用车头进行运输，提高运料速度。2.2增加降尘措施选择掘进机作业及喷浆作业的降尘、防尘方法是我们的工作重点。我们采取了一系列措施来实现降尘和防尘。2.2.1掘进机作业除尘仅凭掘进机自带的喷雾降尘装置无法完全消除掘进作业产生

4、的粉尘。为此，采取了以下措施：①在掘进机自带的内外喷雾基础上，增加喷雾位置和喷雾口的数量，并安装加压泵，将水压山原来的IMPa增加至4MPa。②在掘进机后转载上方增加了一套2X15RW抽出式除尘风机，将负压风筒接至掘进机切割头处，将迎头粉尘吸入并引至水箱中。③在距迎头50m处安设喷雾装置。通过上述方式，除尘效率达到了95%以上。2.2.2喷射混凝土除尘为了解决喷射混凝土作业粉尘的难题，引进了全封闭式除尘喷浆机。该喷浆机的除尘原理是，整个喷浆机密闭，只留上料入口；利用喷浆机电机带动扇叶，扇叶旋转将烟尘吸入粉尘室

5、集尘；在上料机给料轴上安设喷雾装置，保证了给料期间的有效降尘。2.2.3个人防护引进一种同行业内较为先进的防尘口罩，做好防尘工作的最后一道防线。通过上述方法，全方位提升了降尘的效果，保障了工人的身心健康。2.3提高喷射混凝土支护速度采用掘进机施工后掘进速度加快，每天平均进尺达到7.2叽而喷射混凝作业最快也就是每班3.6m,喷射混凝土作业滞后掘进作业的问题凸显。为保证正规循环作业有序进行，釆用了以下方案：①与中国煤炭科工集团南京研究所合作，论证了喷射混凝土的作用。理论和实践表明，在当前支护技术条件下，喷射混凝土

6、的主要作用是对巷道I韦I岩的封闭，防止岩石风化。为此，决定降低巷道喷浆厚度，将喷射混凝土厚度由原来的150mm降至50~100mmo降低喷射混凝土厚度后，将以往为封闭7.2m围岩所需喷射的15车混凝土料降低至10车混凝土料，从而保证了掘进的进度。②以往在喷射混凝土作业时，由于骨料陶粒土与水泥采用人工拌合，出现料拌不均匀的问题；由于人工上料不及时，出现喷射混凝土料不连续的问题。混凝土料配比不均匀、不能连续供料导致喷射混凝土的回弹率大幅度增加。采用螺旋杆式上料机，不仅保证了混凝土配比的均匀性，也提高注上料速度，保

7、障了喷射混凝土出料的连续性，使回弹率山原来的20%下降到了10%,喷浆速度提高了。2.4其他方面的措施(1)支护技术改进。采用锚、网、喷支护。原网片规格为1000X1000(mm),网片之间搭接需要进行绑接，造成了联网质量不好，锚杆间排距控制难度加大等问题。现将网片尺寸改为2000X1000(mm),减少了网片的搭接，提高了网片整体支护质量。(2)巷道掘进过程中，会遇到顶板破碎、压力大等问题，采用常规锚、网、喷支护会造成巷道爆浆及变形。当巷道遇到此类情况时，在后方进行锚注加固修复，可大大延长巷道服务年限。2.

8、硕岩巷道综掘效益分析2.1掘进速度明显提高普通炮掘口进尺为平均3.2m,硬岩掘进机综掘平均口进尺7.2m,最高达9叽掘进机未发生较大事故停机问题，开机率为98%以上。3・2提高了作业现场安全性机械化作业，可适应复杂多变的地质环境，减少了欠挖、超挖和放炮对围岩的破坏。杜绝了在炮掘作业出现的因处理欠挖造成的人身伤害。口使用硬岩掘进机后，没有出现过伤亡事故。3・3综合费用降低使用掘进机后，虽然设备租赁和材