不同围岩条件下巷道施工的合理循环进尺研究

黄振其

摘 要：掘进巷道在煤矿开采中的作用和地位不言而喻，就好比山区的隧道工程对于全线贯通的意义。但是巷道的施工，往往会遇到不同的围岩条件，需要在不同的围岩条件下进行施工，所以需要选择合理的方法。文章探讨了提高不同围岩条件下的巷道施工合理循环进尺思路。

关键词：围岩条件；巷道施工；煤炭开采；循环进尺

中图分类号：U455.4 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）5-0171-01

在煤矿开采过程中，巷道的掘进占了大部分的工期。在巷道施工中，需保证掘进进度、质量，为围岩的稳定和安全支护创造有利的条件。对不同的围岩条件，在掘进的断面、凿岩设备和人员技术程度等方面均相同的情况下，确定合理的炮眼深度与布眼方式，可以降低打眼工作量以及炸药消耗量。同时，还可以提高炮眼利用率和施工进度，使围岩受到的扰动最小，装碴、支护等用时最少。

1 围岩条件对炮眼深度的影响因素

在煤矿巷道施工中，掘进受很多因素的影响，总的来说主要包括：第一，围岩条件；第二，掏槽方式，第三，火工品材料；第四，钻眼质量与深度；第五，装药量与装药结构；第六，工程进度与管理水平；等等。其中，炮眼深度对于循环钻眼、装碴工作量，以及循环时间、掘进速度等起着决定性的作用。在软弱围岩当中，由于岩体比较松散，裂隙的密度比较大等，此外，其整体性也比较差，物理力学差异大等，导致巷道的施工难度大。巷道开掘之后，由于围岩的稳定性差，爆破掘进施工稍有差池，则可能造成大面积坍方，进而给施工进度与质量造成较大影响，造成较大的工程损失。因此这就要求施工队伍，必须根据不同围岩条件，合理确定整体方案、确定钻爆的参数。

一般情况下，在软弱围岩钻爆开挖中，应合理确定钻爆参数，并通过一定量的试验，摸索钻爆开挖的规律，制定可行性强的巷道开挖方案。即便是同一级别软弱围岩，如果岩性的条件发生变化，也应该采取和确定针对性强的爆破参数，遵循“短进尺、弱爆破、少扰动”的掘进原则，控制爆破装药量、规模，进行安全支护，配备专业的监控测量设备通过分析测得的数资，及时修正爆破、装药参数等，有效降低爆破开挖对围岩的破坏。所以，在软弱围岩中，一般采用浅眼爆破，炮眼深度控制在0.8～1.5 m的范围内；严格控制一次爆装药量，降低爆破对围岩的扰动。不过，对于比较坚硬的围岩，由其自稳能力强，炮眼深则取决于施工的进度、断面大小和机械设备的能力等，此外，还需要考虑工人的技术熟练程度。所以，硬岩一般采用深眼爆破，以便取得综合和规模效益。

2 不同围岩条件下巷道施工合理循环进尺的选择

循环进尺=炮眼深度×炮眼利用率。炮眼深度是指炮眼底到操作面的垂直高度，而沿着炮眼的深度叫炮眼长度。在两者中，炮眼深度的高低，对掘进工序的时间，对爆破效果和掘进速度都有着重要的影响，特别对掘进循环次数起着决定性的作用。因此，为了提高掘进速度，在提高机械化作业水平、改进掘进技术和提高施工组织水平的基础上给下，还应加大眼深深度，并增加循环的次数。

按照相关的煤矿巷道掘进经验，一般采用深眼多循环掘进方式，这样可以使工时利用最大化，给凿岩、装碴提供更多时间，从而减少装药、通风和准备工作的耗时。但由于眼深和循环次数之间存在矛盾，所以，需要正确分析和处理两者之间的关系。当前，掘进机械化程度、掘进技术都得到改进，当达到要求的循环指标之后，就应合理控制循环的次数，增加眼深的深度。因此，合理确定循环进尺，首先需要确定炮眼的深度。炮眼深度确定之后，根据施工组织的要求、设备能力和围岩条件等进行掘进施工。

3 不同围岩条件下合理循环进尺研究

2012年1月至2013年12月期间，按照习惯性的做法，在我矿采取了尽可能通过提高钻眼深度得到相对高的循环进尺的做法并取得了相应的效果。但是，根据对我矿巷道施工情况统计资料进行分析，结果表明：随着炮眼深度增加，单循环进尺虽有一定的提高，可随之而来的便是效果问题，且循环时间也在很大程度上增加，掘进速度不提反慢。由于残眼的比较深、炮眼利用率低。同时，整体掘进面的平整度也不高，造成每茬炮掏槽眼的布设都非常的困难，每茬炮都需一定的时间处理残眼，安全性不高。

从2012年6月开始，我矿对炮眼深度的试验做了大量的研究工作，根据炮眼深度的不同，对第Ⅱ、Ⅲ和第Ⅳ类围岩各拟定4个炮眼深度方案，技术人员随之检查，记录客观的爆破数据、循环工序时间等。经过系统的整理和分析，整理出了该我矿巷道的爆破情况。

结果表明，对于不同的围岩条件，在机械设备配置、运输方案等均相同的条件下，不同的炮眼深度，炮眼利用率和循环进尺的区别比较明显。这表明，随着钻眼深度的加深，循环进尺并不一定升高，因此，不同的围岩条件，应选择并确定合理的炮眼深度，这样才可能得到较高的循环进尺。

单单依靠增加打眼深度、增加炮眼数目，以及加大炸药用量、延长循环作业时间等方式，实践证明，并不是获得高炮眼利用率的最佳方式。对于不同的围岩条件，即便机械设备配置、运输方案相同，炮眼深度也是不同的。所以，在煤矿巷道施工中，施工队伍应根据断面尺寸、围岩类别来确定具体的炮眼深度，从而获得单位时间内的最高进尺，达到比较高的月进度。相关的试验也表明，采用人工手持风钻打眼，机械装碴时，煤矿巷道掘进的Ⅱ类围岩合理的炮眼深度是1.2 m，循环进尺为1.15 m；Ⅲ类围岩的炮眼深度是2.5 m，循环进尺为2.2 m。

4 结 语

本文主要探讨了煤矿巷道施工合理循环进尺，是一般性的原则，所以，在具体的巷道施工时，还应该根据围岩条件的不同、试爆情况合理调整炮眼深度、修正爆破的参数；此外，施工还需要考虑施工进度、设备配置情况和运输方案等。包括一些辅助措施、工人的技术等。实践表明，仅仅通过增加炮眼深度来提高进尺、施工速度的做法不可行。最后，不管是什么岩性的巷道，都应在推行光面爆破的基础上，选择合理的炮眼深度，寻求合理的循环进尺。

参考文献：

[1] 黄福波.不同围岩条件下巷道施工的合理循环进尺研究与实践[J].煤炭科技，2009，（11）.

[2] 张三龙.不同围岩条件下隧道施工的合理循环进尺研究分析[J].陕西建筑，2012，（21）.