平巷施工

平巷施工(一)浅孔爆破在平巷掘进中的应用1概况福建省潘洛铁矿洛阳坑采维简工程某一主巷，为改善通风及联络方便而开挖了一条平巷。该工程的岩性为均质坚固花岗岩，f=12-14，水文地质条件良好，无地下水影响。2断面设计该工程为永久性工程，服务年限长。安全性要求较高，故采用半圆弧拱，其承压能力大，施工容易。断面形状的确定2断面设计①平巷宽度。为满足小型汽车的运输，确定断面净宽为3500mm;由于两侧墙采用喷射混凝土与钢筋网联合支护方式，厚为200mm，所以断面掘进宽为3900mm,②平巷高度。拱高为掘进宽度的一半，即1950mm;根据工程的要求，两侧墙高为1700mm。③平巷断面积。由上述数据可计算出平巷的净断面积为10.76m2;掘进断面积为12.6m2。断面尺寸3施工与管理掏槽形式及掏槽孔参数。因为掘进断面较大，为取得较好的掏槽效果，采用直孔桶形螺旋掏槽，掏槽孔为4个，空孔一个。辅助孔参数。根据可选参数0.4-0.8m，故选辅助孔间距为680mm。炮孔布置3施工与管理顶孔。根据可选参数400~600mm，取顶孔间距为500mm。为优化断面成型质量，使爆破后保持壁面的光滑平整，在施爆中采用光面爆破。二圈孔。根据光面爆破公式m=E/W,E=600mm，W=680mm，故m为0.88。底孔。孔口应比巷道底板高100mm，所以底孔间距600mm。炮孔布置3施工与管理凿岩机钻孔直径为38mm，孔深2.1m。根据公式计算出孔数41个，使用2#岩石炸药，炸药单耗1.78kg/m3,每循环炸药总耗为36.6kg,爆破各项参数见表。爆破参数的确定3施工与管理爆破工艺流程3结语通过严密的工程设计及严格高效的施工组织，巷道成型质量好，安全性高，并按工期要求按时完成，同时顺利通过了矿山工程处的综合验收标准.为潘洛铁矿的维简工程建设做出了贡献。(二)内蒙古虎拉林金矿平巷施工工艺探讨1工程设计的主要情况矿区岩体以花岗斑岩、砂岩为主，节理裂隙不发育，岩石坚硬，稳固性高。工程赋存的矿岩条件1工程设计的主要情况巷道是服务年限较短的勘探平巷，岩石稳固，承受地压不大，所以采用断面利用率最高，开挖工程量最省，支护最容易的梯形断面，断面面积为3.6m2，其中宽为1.8m,高为2m.平巷断面形状选择1工程设计的主要情况主要采用独头掘进的方式，凿岩爆破的方法。主要设备有空压机，Yt一27凿岩机，火工材料为2#岩石炸药及导爆管。主要工序为凿岩、装药、爆破、通风、出渣，辅助工序为撬毛、吹眼、接风水管，每个工作循环为8h。施工方法2施工过程中存在的问题设计工作量及完成情况施工初期，因施工经验少，工序繁多，执行工作循环图表不严格，原有的爆破参数没有及时根据实际情况做出改进和调整(其中，掏槽眼数目少，辅助眼眼距过大，装药密度不合理是造成效果差的根本原因)，爆破效果不理想，导致工程进度缓慢，成本高。施工进度缓慢的原因2施工过程中存在的问题部分施工人员的质量意识差，不能严格按照设计施工，超挖和欠挖现象严重，从而造成单炮进尺少，炮效差。巷道中的污气、潮湿、照明不足、通风线路不畅等因素，对施工人员心理上造成了不良影响，工作积极性不高，一定程度上也影响了施工进度。施工进度缓慢的原因2施工过程中存在的问题针对爆破效果差的情况，在实际工作中，要及时修改爆破参数，调整眼距及装药密度，增加掏槽眼数，掏槽方式由楔型改为垂直掏槽，取得了较好效果。垂直掏槽不是以工作面作主要自由面，而是以空眼壁作为主要自由面，它的最小抵抗线是从装药眼到空眼间的距离。因为掏槽眼互相平行，故从眼口到眼底的最小抵抗线都是一样大，这种掏槽方法岩石破碎的极为均匀，并获得了较深的爆破进尺。实践证明，这种掏槽方式简便易行，效果良好。凿岩工艺的改进3施工方法的探索与应用2002年编写了详细的爆破说明书，该书根据矿区地质条件和实际施工经验，理论结合实际来编制，获得了极好的爆破效果。(1)基本爆破条件爆破说明书的改进3施工方法的探索与应用(2)预期爆破效果炸药消耗总量确定的计算方法:公式Q=qslnQ—炸药消耗总量，13.65kg;s—掘进断面积，3.6m2;q—单位炸药消耗量，2.53kg/m3;l—炮眼深度，1.5m;n—炮眼利用率，90%。爆破说明书的改进3施工方法的探索与应用爆破说明书的改进3施工方法的探索与应用(3)炮眼布置根据虎拉林矿区平巷岩石硬度和平巷断面特征，炮孔可按图1进行布设，可以达到以最少的炮孔，达到最好的爆破效果。其中:0-4为掏槽眼，5-12为辅助跟,13-20为周边眼。爆破说明书的改进3施工方法的探索与应用(4)炮眼排列说明各个不同炮眼的具体装药量，根据各炮眼应起的作用及条件的不同而加以分配。掏槽眼最重要，而且爆破条件最差，应分配最多的药量;辅助眼药量次之，周边眼药量最少。其中，0-12炮眼倾角为90°,13-20炮眼倾角为80°爆破说明书的改进3施工方法的探索与应用3施工方法的探索与应用(5)爆破主要参数爆破说明书的改进3施工方法的探索与应用2002年以后，施工组织方法由倒班制改为滚班制(表6)，即在不增加人员的情况下，成立凿岩班和出渣班，采用双坑口平行作业，凿岩和出渣同时进行。实践证明，滚班制增加了一个工作循环，各生产工序间衔接更明确，施工人员工作认真负责，积极性高，从而加快了施工进度。2006年6月创造了月进尺142m的最高记录。施工组织方法的改进3施工方法的探索与应用2004-2005年，在施工任务减少、掘进工作面单一的情况下，坑口工作人员由25人减少到10人，仍然坚持滚班制，每天完成两个工作循环，日平均进尺为2.7m.施工组织方法的改进3施工方法的探索与应用虎拉林矿区日平均进尺由2000年的l.9m提高到2004年的2.7m，工作效率提高，施工时间缩短。掘进速度提高4取得的工作效果从图2可以看出，成本逐年下降趋势，幅度较大。2000年为582元/m,2002年为432元/m,2005年为364元/m,2006年为346元/m，说明施工工艺可以在下步平巷施工中推广。工程成本降低4取得的工作效果4取得的工作效果6年来已施工5个坑口，大部分见矿好的部位位于坑口深部，是下一步施工的重点。比如:CM6801深度已超过430m,CM7601深度也已超过220m。如进一步施工，建议采用混合式通风来改进通风工艺，确保良好的工作环境。通风工艺5需注意的几个问题坑口目前的YT-27凿岩机、3m3空压机、9m3空压机均以陈旧、老化，故障率高，作业效率低，直接影响掘进进度。建议加大新设备投人，确保其工作能力，保证生产的正常进行。设备选用5需注意的几个问题通过近6年来对虎拉林矿区平巷施工工艺的探索和生产组织方法的完善，在工程质量和进度上都取得了较大的突破，其中很多地方值得与有类似条件的单位借鉴和参考，但以上工艺、方法仍需要完善和深化，这些有待于在今后的工作中继续研究与探索。6结论(三)岩石平巷快速施工技术与工艺探讨目前国内建井界比较关注的岩石平巷施工工艺主要有：①以传统施工工艺手持式风动凿岩机为凿眼并打锚杆、耙斗装岩机装渣、固定箱式矿车运输的施工方法；②最近开始投入使用的以液压凿岩台车和侧卸装载机或是挖斗式装岩机配合固定箱式矿车运输的机械化作业线；③还有就是岩石平巷综合掘进机配皮带转载机和皮带运输机的机械化作业线。1岩巷施工机械化作业线现状分析传统施工工艺的主要工序是:凿眼→装药→联线放炮→找顶→临时支护→打锚杆→喷射混凝土→出矸→矿车运输(电机车或是人工)。目前的进度水平一般不超过80m，国内有报道岩石平巷传统施工艺达到月进尺200m或300m的记录，其主要原因是由于围岩状况较好，不需要采用临时支护，永久支护也在耙矸机后面与迎头掘进平行作业。1.1传统施工工艺该作业线的优点是主要设备构造简单、投入少、性能可靠、井下维修方便，对操作技术要求低，适用范围较广，各工序作业平行程度高、循环时间短、劳动组织灵活。该作业线的主要缺点是打眼机械化水平低，工人体力劳动强度较大，由于多人同时在迎头工作，危险性高；钻孔速度低，装岩不彻底而留有死角，作业环境较差。因此，该作业线在一定时期内还是我国岩石平巷施工的主要选择。1.1传统施工工艺液压凿岩台车和侧卸装载机或挖斗式装岩机配合固定箱式矿车运输的机械化作业线的施工工艺.主要是液压凿岩台车打眼、装药放炮、临时支护、登渣永久支护、侧装机装矸或配合耙装机倒迎头矸石。1.2液压凿岩台车为核心的岩巷机械化作业线液压凿岩台车ZCY-45型全液压侧卸式装岩机WZL110型履带式挖斗装碴机耙斗式装岩机梭式矿车梭式矿车机械化出碴作业门架式凿岩台车作业机械化衬砌作业轨行式混凝土输送车装岩机装岩示意图1-矿车；2—铲斗卸载位置；3—装岩机；4—铲斗装岩位置单轨巷道调车方法示意图a-浮放双轨错车道岔调车；b—错车道调车斗式转载机示意图1-斗车转载运行方向；2—斗车运行初始位置；3—转载时托台位置；4—装岩时斗车位置；5—装岩时托台位置；6—车架；7—升降气缸梭式矿车示意图1-活动人字形板；2—随运输机运动的装载板；3—矿岩移动方向；4—装岩机;5—转动链轮；6—链板运输机目前河北宣化华泰矿山机械厂研制出凿孔深度2.7～3.0m的全液压凿岩台车，使用该设备按上述配置的作业线在岩石条件允许的情况下可以达到月进尺170～200m。1.2液压凿岩台车为核心的岩巷机械化作业线该作业线的优点是:①炮孔深度、角度便于控制，利于光面爆破，节约出渣费用、支护材料；②降低了打眼工人劳动强度，操作者远离迎头(约5m)，处于支护下作业，同时，人员相对较少，提高了安全性；③降低噪音、粉尘，改善了工作环境，减少职业病(尘肺病)的发生；④由于钻孔速度的提高，加快了施工进度；⑤相对风动凿岩，液压凿岩机能量利用率达30％～40％，动力消耗仅为风动凿岩机的l/2-l/4；⑥采用侧卸装载机出渣清底，降低了劳动强度，改善了工作面环境；⑦相对手抱钻配耙斗装岩机作业线降低了施工成本；综合效益达到了优质、快速、安全、高效、低消耗的目标。1.2液压凿岩台车为核心的岩巷机械化作业线该作业线推广应用目前仍存在以下问题：①初期投资大；②要求施工队伍机电维修力量强；③液压钻车和侧卸式装岩机的可靠性有待进一步提高；④液压钻车和侧卸武装岩机均为履带行走，使用范围有一定局限，特别在轨道运输的巷道，履带与轨道之间不是很协调；⑤由于设备需相互错车，不适用于较窄断面，目前钻车宽1．2m，梭车的宽度为1．8m，则巷道断面宽不应小于3．8m，该作业线不适应上山、下山。1.2液压凿岩台车为核心的岩巷机械化作业线我国于1986年引进掘装锚一体机，该机在主机上配备锚杆钻机，最高月进尺202m。淮南矿业集团于2006年初引进国内首台MK3岩巷掘进机，在潘二矿南翼胶带机石门进行试掘进。该作业线优点不言自喻，其缺点是：掘进机庞大笨重、拆装时间长、转移运输不便，适应性低，辅助作业时间长，机器作业率低、动力消耗大、刀具寿命短，其费用占总费用的85％，掘进成本高。按安徽理工大学的测试数据，月进尺144m。1.3岩巷全断面掘进机作业线追求最大效益是企业的目标，但是部分企业认为追求最大效益就是需要创水平，对于岩巷作业线来说就是要创造月进200m或300m的记录。事实上，创造施工记录或较高的施工进度只是效益的一种，更多的效益体现在社会效益、安全效益和职工工作环境等方面，综合效益才是最大的效益。改善职工工作环境，减少职业病的发生，提高施丁的安全性，减少事故的发生，这些隐形的效益才是最大的效益2目前在岩石平巷作业线上的认识误区中煤第五建设公司在作业线试验中，因各种条件的限制和影响没有创造出施工记录，但是，在同样的工作环境和条件下，发现综合素质差的队伍也能很快适应液压凿岩台车，而且在人员较少的情况下月进尺依然超过综合素质好、人员多的队伍，而且安全系数明显提高，这就是最大的效益。2目前在岩石平巷作业线上的认识误区根据上面的分析，可以看出，在未来的一定时期内，液压凿岩台车凿眼、侧卸式装岩机配合耙斗装岩机装岩(或扒装机装岩)、电机车牵引矿车出渣将成为岩石平巷机械