岩巷大坡度下山快速掘进技术的研究与应用
【摘 要】近年来，辛安矿在集团公司的正确领导下，不断提高安全质量标准化意识，转变岩巷“两掘一喷”传统施工方法的观念，通过装备升级、工艺优化、技术创新，管理创新等方法，使岩巷快速掘进不断创出新水平，安全质量标准化水平也在稳步提升，辛安矿在-280进风下山掘进中，坡度-20°，创新“三掘三喷”工艺，掘进进尺连续几个月创出月进90米的好成绩，并达到煤炭行业一级安全生产标准化要求。创出煤炭企业大坡度下山掘进新水平。论文将介绍在大坡度下山快速掘进技术的研究与应用。
【Abstract】In recent years， under the correct leadership of the group， Xin’an Mine continuously improve the safety and quality standardization consciousness， change the traditional construction methods and concepts of "two digs and one shot" in rock lane， through equipment upgrades， process optimization， technical innovation， management innovation and other methods， the quick rock drivage constantly hit a new level， and the level of safety and quality standardization has also been steadily improved. In the tunneling of "-280 Wind-in and Downhill" Project ， the slope is -20°， Xin’an Mine innovation "three digs and three spraies" process， the tunneling footage is 90m for several months， and meet the coal industry level production safety requirements， createa new level of steep slope driving. This paper will introduce the research and application of downhill driving technology at steep slope.
【P键词】岩巷；大坡度下山；快速掘进
【Keywords】rock roadway； large slope mountain； rapid excavation
【中图分类号】KJ516 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）06-0187-02
1 引言
上世纪70年代，煤矿就开始采用岩巷炮掘工艺，发展到现在仍是岩巷掘进中首选工艺，施工方法采用“两掘一喷”，掘进进度一般保持在月进50m的水平，岩巷下山大坡度掘进由于迎头积水难处理，排水难，打眼、装运速度慢，造成一次成巷困难，正规循环率低，致使岩巷掘进进尺月进30米的水平，掘进效率低。如何提高大坡度下山掘进进度，实现快速掘进，辛安矿在-280进风下山掘进中进行工艺的优化与创新，创新管理，保证施工质量。
2工程概况
工程名称：-280进风下山
巷道下山掘进工程量556m，掘进坡度20°。巷道掘进层位位于大煤顶板4至66m位置，主要岩层为大煤顶板粉砂岩、中粒砂岩及砂泥岩互层。掘进过程中需穿过4条断层。
巷道采用锚网索喷支护，断面形状为半圆拱形，支护规格：3.6×3.1（净宽×净高，m）。支护参数为：喷射C20砼，厚度150mm（包括初喷50mm），锚杆采用φ20mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆，长2000mm，间排距700mm，交错排列，底锚杆眼高于底板300mm，与水平夹角30°，每根顶锚杆采用两个MSK2335型树脂锚固剂，每根帮锚杆采用两个MSK2835型树脂锚固剂，一个120×120×16mm的铁托盘，锚固力不小于200kN，采用锚索φ=20mm，L=7000mm，为7根φ6mm钢丝组成的钢绞线，低松弛级，破坏负荷不小于353kN，每根锚索采用4个MSZ2335型树脂锚固剂，一个300×300×16mm的钢托盘，间排距1.5×1.5m，三花型布置。网为φ6mm钢筋焊接而成，规格2200×1100mm，网孔100mm，网与网搭接长度100mm，施工方法采用“三八”作业制循环作业，一班一循环，循环进度1m，日进3m，月进尺90m。
采用耙斗装岩机装岩，使用40kW绞车配合罐车进行运输，一次提升两个罐车。
2.1优化工序的方法
2.1.1打眼工序
传统作业方法，前头使用两把气腿式凿岩机打眼（以下简称凿岩机），完成打眼工序的时间长，效率低。在-280进风下山掘进中前头使用多把凿岩机同时作业，极大地提高了打眼效率，减少了打眼工序的时间（表1）。
2.1.2 耙装工序
在该工序上，-280进风下山掘进中有两项创新优化：
在折头（出净前头砟）及装载工序时（图4所示），进行设备改制创新，装岩机使用自制装岩机加长节，原装的耙斗装岩机一次只能给一个罐车装岩，随着掘进巷道的加长，一次运输提升的时间将逐步增加，一次只装一个罐影响装运工序时间，使用耙斗装岩机加长节后可以一次给两个罐车装砟，节省了运输时间，相当于出砟时间节省了一半时间。传统工艺出砟需要3个小时，而改进工艺后则只需要1.5个小时。t2=1.5h（如图2） 在装岩工序时，在折头完成后，不影响工作面前头正常的打眼，打锚杆、锚索，在距迎头6m，两帮各打一根锚杆，横挂一条40t链条，作为装岩机导向滑轮的固定点。实现了装岩与迎头打眼，打锚杆、锚索工序同时进行，实现了多工序平行作业，进一步缩短了一次循环时间。打眼需2.4个小时、出砟需3个小时，平行作业将节约约1个小时。t3=1h（图3）
2.1.3 提升工序的优化
运输提升时间与装载时间相对应，在坡头安装一台40kW 绞车和直径20.8mm钢丝绳，一次提升两个罐车，与耙斗装岩机配合使用，降低了一个循环提升及回运次数，减少了后路运输时间（如表2）。
2.2 循环时间比较
通过以上工序的优化，改进工艺比传统工艺每循环大大节省了时间，从而保证了每小班均能实现一个循环，并能实现一次成巷，正规循环率达到了100%，每月进尺达到90m。
3优化施工管理，确保工序时间
一项技术工艺的革新成功与施工管理密不可分，技术革新是主体，能否实现必须靠管理。楸Ｖな迪终规循环，在管理上实现“四定”即定细任务、定准时间、定清岗位、定精标准。
①定细任务，确保工作指标层层分解。除班组安全目标始终不变外，进尺、成本等任务指标，要结合作业实际情况，一天一大定，一班一小定。
②定准时间，确保施工工序时时精算。通过技术测算和以往经验相结合，对施工进度、施工工序精确规定时间，充分利用好8个小时的工作时间，保证每个循环进度。
③定清岗位，确保平行作业人人高效。前头到后路摸清需要多少个工种、多少个岗位，每个人都要对号入座；围绕“谁来管”、“谁来做”、“何时做”、“怎么做”，对岗位责任进行分解，必须责任到人责任到岗，做到“谁的岗位谁负责”。
④定精标准，确保过程落实环环相扣。对照安全质量标准化和五E管理要求定措施、定标准，坚持第一次就做对，做一次就达标，坚决杜绝返工现象，实现质量标准由无到有、由粗放到精细、由缺漏到完善的不断转化，实现了一次成巷。
4结语
可见-280进风下山的大角度下山快速掘进并不是空穴来风，而是建立在对传统工艺不断的改造，不断地创造平行作业时间。在煤炭行业不景气的今天通过煤矿工作者不断的创新，节约工耗、节约成本进而提高施工进度，将是必选之路！