井巷工程施工难度与对策

郭良锋

摘 要：矿井开采深度的不断增加和机械化程度的不断提升，巷道断面面积也呈现增大趋势，这使得巷道掘进过程中矿压显现愈加明显，加上软岩的地质工程条件较为复杂，从而给掘进支护带来一系列问题，造成巷道掘进中事故发生率比较高，本文简单介绍了我国煤矿巷道掘进技术，并且指出了煤矿井巷工程施工难度与效率低的主要原因与对策，以供同行探讨。

关键词：矿井；掘进；效率低；措施与对策

我国煤炭行业经过10余年的高产高效矿井建设，产量和效率等主要经济技术指标都有了很大提高。但煤巷掘进技术水平与世界先进采煤国家相比，仍有较大差距。煤矿井巷工程施工由于大部分是在地表以下进行，受到煤矿所在地域的岩层、流沙、地下水等地质水文条件的影响较多，由于井巷工程施工涉及的较多的复杂因素为施工带来了较大的难度。

一、井巷工程施工难度与效率低的主要原因

（一）井巷工程施工的难度

1.作业空间狭小，通风照明条件差，噪声大，劳动条件恶劣。

2.井巷地质条件复杂，潜在的不安全因素多，危险性大，可能会发生冒顶、片帮、透水、爆炸、机械伤害、尘毒危害等各类事故。

（二）施工工艺

井巷工程的破岩开挖和维持稳定，首先涉及岩石和土这类介质的物理与力学性质；同时，井巷围岩未定需要采用多种多样的人工支护手段，如常见到的棚式支架、金属支架、混凝土支架、以及锚喷支护等，这些施工工艺都是按照凿岩爆破——岩石装运——井巷支护——掘进通风这个程序来的。

（三）效率低两大原因

一是很多矿井的岩石巷道还使用炮掘，掘进炮眼数目较多，直接影响巷道掘进打眼时间；眼距布置不合理，爆破效果较差，存在超欠挖现象，周边成形不理想，形成二次动工及返工现象。

二是不能根据具体条件合理确定施工程序，优化掘进、装岩、支护、运输等工序的最佳时间参数；很多工序都不能平行作业，从时间和空间上不能充分运作，造成窝工。

二、加强岩巷快速掘进的措施与对策

（一）超前地质探测技术

巷道掘进安全最可靠准确的技术保障是巷道超前探测技术。目前国内外主要应用矿井工程物探技术主要的方法手段是矿井工程电法预测和矿井震波法。

（二）加强劳动组织管理，实现多工序平行交叉作业

在保障工人安全的前提下，大力实行多工序平行交叉作业。应依据施工技术、管理水平和机械设备，对各工序的潜在能力及所需时间进行必要的测量和留有空间的分析，合理地选择作业循环形式。

（三）确定锚杆支护参数，提高锚杆安装质量

支护管理不但对巷道支护质量有影响，对掘进进尺也有影响，如永久支护前大面积片帮，使喷浆厚度和喷射工作量增大。在实践中可根据围岩松动圈理论，以悬吊作用设计为基础，并根据岩性的具体情况，定出合适的支护密度，最后通过试验检测，检验支护参数选择的合理性。在普及应用全长树脂锚杆的基础上，针对大断面，服务年限长的井巷工程，积极推广使用高强度新型锚杆。锚喷支护方式必须与光面爆破技术相结合，否则围岩受损严重，表面裂隙较多，围岩松动圈较大，岩体丧失稳定性；巷道轮廓线参差不齐，易造成应力集中，喷层受到剪切破坏而导致巷道损坏。

（四）大力推广中深孔光面爆破

影响岩巷掘进爆破效率的主要因素有：掏槽方式及其装药量、炮眼深度、周边眼光爆参数、起爆时差和炮眼利用率等。中深孔爆破的掏槽眼深度比普通掏槽眼深度大，一般达到210m～315m。掏槽眼的深度大小决定着循环进尺的大小，同时，对周边眼的爆破质量及成巷质量也有影响。为了提高中深孔直眼掏槽的掏槽效果和炮眼利用率，须在装药眼附近布置空眼以增加自由面，还需要合理的确定相邻装药眼的眼距、掏槽眼的几何形状、装药量和装填结构。炮眼深度存在一个最优值，应以提高巷道掘进效率为前提，结合现场实际情况综合确定，长期实践表明，中深孔爆破（L=2～3m）优于浅孔爆破（L=1.5～2m）。通过合理的选择爆破参数，使爆破后的巷道成形规整，减少超控和欠控，最大限度地保持围岩的自身强度，从而增强围岩的自撑能力，取得较好的光爆效果。

（五）科学的施工组织管理

加强施工组织管理的科学性可以有效的加快巷道的掘进速度，其最重要的体现是在平行交叉作业规章上，越高的机械化开采程度，在综采工作面上实行平行交叉作业制度的优越性就越明显。同时在掘进工作面上，由于综掘化水平较高，也能较好的体现平行交叉作业制度的优越性。

三、结语

随着煤炭行业的高速发展，尤其在部分国有重点煤矿企业中，机械化程度已经达到95%以上，这必然给掘进技术及机械提供了一个不断革新和发展的平台，积极加强掘进技术的发展成为必然趋势，掘进技术必将迎来更大更广阔的发展空间。

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