济三煤矿岩巷快速掘进技术研究与应用

该文结合济三煤矿岩巷掘进,解决了岩巷掘进的关键技术问题,提出了多重锚喷支护和中深孔爆破技术,实现了大断面岩巷全断面一次成巷掘进技术,提高了深部岩巷工程质量,掘进速度提高40%以上。     

大断面岩巷全断面一次成巷快速掘进技术

针对大断面岩巷掘进装矸设备及工艺存在的问题,口孜东矿-967m水平西翼轨道大巷掘进采用BTRK2双臂凿岩台车、DH-L2000侧斜式装岩机及配套的自移机尾胶带机快速装矸装备,根据矿井自身条件,改变固有施工理念,优化施工组织、优化爆破参数、优化支护工艺、优化出矸系统,使大断面岩巷掘进的单进水平大幅度提升,实现了安全高效大断面岩巷全断面一次成巷掘进。     

大断面岩巷快速掘进方案探讨

巷道快速掘进技术是煤矿实现高产高效的重要保证。随着大功率掘进机在煤巷的应用,煤巷掘进效率大幅度提升。而与煤巷掘进相比,岩巷掘进技术相对落后、掘进效率较低,煤矿岩巷掘进特别是大断面岩巷掘进已成为制约煤矿安全高效生产的瓶颈。文章简单介绍了煤矿大断面岩巷掘进的现状及提高岩巷快速掘进的紧迫性,并系统阐述了一种岩巷快速掘进设备配套方案及应用实践,突出了岩巷快速掘进装备在岩巷快速掘进中的优势。     

大断面岩巷快速掘进中的爆破时差分析与技术研究

中深孔爆破技术在煤矿大断面岩巷快速掘进中的应用越来越广泛,但全断面一次毫秒爆破循环进尺很难突破2.5m。结合东滩煤矿三采区轨道大巷钻爆法掘进实际,分析了大断面岩巷掘进爆破时差,提出了一种突破2.5m循环进尺水平的爆破方案(即倒台阶施工法,分2次爆破),并将其应用到该巷道掘进中,取得了不错的效果。     

大断面岩巷中深孔一次光爆技术研究

论文针对陶二煤矿扩大区井底车场岩巷掘进不能实现全断面一次爆破的问题,分析了制约一次爆破的地质条件、爆破材料、器材、人为操作等各种因素,进行了爆破优化设计,实现了井底车场中央变电所和南大巷全断面的一次光爆,为具有类似条件的岩巷掘进实现全断面一次爆破提供一定的借鉴。     

大断面岩巷智能掘进系统在陕煤矿区的应用

介绍了大断面岩巷智能掘进系统的组成、主要技术特点以及陕煤矿区掘进工作面概况、劳动组织等。通过对应用情况进行分析，结果表明该系统有效解决了大断面岩巷掘进中存在的掘进效率低、工人劳动强度大、工作环境差等问题，开创了我国大断面岩巷智能掘进的先例。     

中小断面岩巷施工设备新方案

以岩巷快速施工为中心，论述了我国岩巷掘进机械化的发展，对国内外岩巷快速施工设备配套进行了技术分析，提出了中小断面岩巷施工机械化设备配套新方案。     

岩巷机械化快速掘进技术在九里山矿的应用

随着矿井产量的逐年增加,人工掘巷速度已远不能适应现代化矿井生产发展的需要,引进岩巷机械化作业势在必行。介绍了九里山矿东底板胶带运输大巷施工装备配套技术,采用侧卸式装岩机装矸,5 t蓄电池机车运输及大断面岩巷掘进、爆破,全断面一次中深孔爆破和高强树脂锚杆一次支护技术。通过优化劳动组织,提高了大断面岩巷掘进速度,达到了优质快掘的目的。     

中深孔爆破技术在大断面岩巷掘进施工中的应用

传统的钻爆法掘进效率低下一直是制约岩巷快速掘进的瓶颈,在大断面岩巷施工中运用中深孔爆破技术,同时摒弃了传统的7655风动钻机打眼、装岩机出渣工艺,辅以液压钻车打眼、履带挖掘式装载机出渣,有效解决了大断面岩巷掘进单进低下的问题,提高了掘进效率,从而加快了巷道掘进速度,保证了矿井的正常生产接替。     

深部高温矿井大断面岩巷TBM智能掘进技术——以“新矿1号”TBM为例

我国中东部众多矿区相继进入深部开采,面临着采掘接续紧张的突出问题。大断面岩巷TBM掘进以其智能化程度高、作业安全、掘进效率高等特点已逐渐应用于浅部矿井,在深部矿井中却应用极少,匮乏建设经验。因此,为研究深部矿井岩巷TBM智能高效掘进技术,提升深部矿井机械化、智能化建设的水平,山东新巨龙煤矿研发了大断面岩巷TBM智能掘进系统("新矿1号"),系统集成了掘进、出渣、支护、除尘、通风、降温、导向、防爆、防冲等技术于一体,实现了深井直径6.33 m硬岩巷道智能掘进、掘进时锚杆自动化施工、掘支平行作业等技术。基于此,综述了深部高温矿井TBM全断面硬岩掘进机应用的关键技术,主要包括:(1)适用于深部高温矿井的岩巷TBM掘进装备建造模式;(2) TBM大尺寸部件的大埋深、长距离运输与安装技术;(3) TBM智能掘进技术;(4)深井超大断面安装硐室和掘进巷道围岩稳定性控制技术;(5)深部高温高地应力矿井TBM智能掘进综合保障技术,包括:TBM通过高应力软岩破碎带等不良地层的地质预报、降温、除湿、降尘等技术。旨在通过论述该设备的研发和应用过程,提出深部矿井硬岩TBM掘进的难点和解决方法,为类似矿井采用TBM法掘进岩巷提供一定的经验和技术借鉴,以便于国内同行对该技术进行全面认识与深入研究。     

深井大断面岩巷快速掘进机械化作业线配置

为解决深井高应力条件下大断面岩巷快速掘进难题,基于新汶矿区内各矿具体生产特点,因地制宜开发出2类大断面岩石平巷机械化作业线:一是以液压钻车+挖斗装载机+大型梭式矿车+架空侧卸式带式转载机为典型代表的液压钻车作业线;二是以掘进机+桥式转载机+大型梭式矿车为典型代表的综掘机作业线。针对上下山掘进生产特点及制约因素,因地制宜开发出2类机械化作业线:一是以大功率耙装机+斜巷输送带(可兼作运料)+水平矸石仓+耙装机为典型代表的上下山作业线;二是以大功率耙装机+侧(底)卸式矿车+水平矸石仓为典型代表的上下山作业线,实现了大断面斜巷安全高效掘进。研究成果对推动我国岩巷掘进的机械化装备水平和深部开采整体技术水平,具有示范作用,可在类似地质条件下推广应用。     

恒源矿深井大断面岩巷快速掘进技术的研究与应用

为了解决恒源煤矿深部大断面岩巷因高地应力以及矿井灾害多等导致的巷道进尺较慢的问题,本文通过对-960m水平东翼轨道大巷原有掘进技术进行分析,得到影响掘进速度的因素为地质条件客观因素和装备人员主观因素,然后通过对新型掘进技术的调研并结合大巷的地质条件,引进了"CMJ2-30液压掘进钻车+ZWY-180/79L型挖掘装载机+ST-8/6B型梭车"机械化作业线,使用了中深孔光面爆破技术并加强了劳动组织管理,炮眼利用率提高到80%左右,日进尺由1.6m提升至2.8m,并在2018年9月～12月期间共进尺354m,平均月进尺88.5m,较大程度地加快了大巷掘进速度,有效缓解了该矿采掘失衡的问题。     

大采高大断面回采巷道区段煤柱宽度的优化研究

针对王庄煤矿大采高工作面两巷掘进支护和回采期煤体破碎严重、围岩变形量大、巷道维护困难的情况,综合采用数值模拟和工程实践分析的方法,结合6110工作面地质条件,系统地分析了不同宽度区段煤柱下巷道围岩的应力演化及变形规律,得出了区段煤柱合理宽度为6 m。在此基础上提出了"高强度预应力锚杆配合金属菱形网和双筋梯子梁基本支护、小孔径预应力锚索补强支护、单体液压支柱配合金属铰接顶梁加强支护"的巷道围岩控制技术。实践表明,试验巷道断面完全可以满足回采期间的通风行人要求,巷道维护状况良好,经济社会效益显著。     

基于试验对小断面硬岩巷道爆破掘进参数的优化

 针对煤层附近小断面硬岩巷道爆破施工高效爆破和低成本的要求,采用循环施工试验,工序写实,结合围岩条件和施工实际情况对掏槽方式和炮眼深度这两个重要的爆破参数进行优选。实践检验表明,小断面巷道的爆破施工采用复式掏槽外加辅助空眼可以取得较好的爆破效果,炮眼深度的确定应在提高炮眼利用率的前提下,兼顾提高工人劳动生产效率。     

深部高应力大断面岩巷快速钻爆成套技术

为克服深部高应力坚硬围岩条件下的巷道快速钻爆难题,以现代爆破理论、断裂力学、岩体力学为基础,提出一整套深部巷道坚硬围岩快速爆破技术,实践表明:该套技术的应用,大大减少了钻孔数量,提高了巷道成形效果和围岩稳定性,提高了炮眼利用率和岩石破碎质量,增加了循环进尺和掘进效率,减少了支护和爆破材料消耗,实现了深井高应力全岩巷道的快速钻爆。     

深井高应力大断面岩巷快速钻爆成套技术

 为克服深井高应力坚硬围岩条件下的巷道快速钻爆难题,以现代爆破理论、断裂力学、岩体力学为基础,提出一整套深部巷道坚硬围岩快速爆破技术,主要包括：新型定向断裂巷道轮廓成形控制技术、多向聚能装药高效破碎技术、双空孔复式直眼掏槽技术及适应高应力环境的不等抵抗线布孔技术。工程实践表明：该套技术的应用,大大减少了钻孔数量,提高了巷道成形效果和围岩稳定性,提高了炮眼利用率和岩石破碎质量,增加了循环进尺和掘进效率,并减少了支护和爆破材料消耗,实现了深井高应力全岩巷道的快速钻爆。     

煤矿快速钻进设备与大孔径直眼掏槽快速爆破关键技术研究

目前,煤矿岩石巷道掘进施工的主要方法钻眼爆破法,使用钻眼爆破法进行掘进时,爆破效果好坏、循环进尺大小和炮孔利用率的高低关键是掏槽,掏槽眼的布置方式分为直眼掏槽和斜眼掏槽。大量实践表明,受现有地质条件、巷道断面、凿岩机具、装药等因素的影响,每循环进尺要达到2.5~3.0 m,不论采用直眼掏槽还是斜眼掏槽,都容易出现掏槽效果不好,炮孔利用率低的现象。研制开发了一种液压掘进钻车,既可钻小直径普通钻孔,又能钻直径为100~110 mm的大孔,解决直眼掏槽爆破大直径炮孔自由面的问题,达到快速掘进和快速爆破的目的。     

坚硬火成岩侵蚀岩石巷道中深孔爆破技术

为了能够减少掘进工序中的辅助作业时间,提高单循环进尺,加快掘进速度,根据杨柳煤矿北翼轨道运输大巷现场巷道条件和施工条件,在火成岩侵蚀段进行中深孔光面爆破技术应用研究.优选钻眼机具和爆破材料,对掏槽爆破和光面爆破等技术方案和爆破参数等认真分析并在试验中不断优化完善,再加上严格的科学组织管理,中深孔爆破技术研究取得了良好的效果.     

煤矿岩巷爆破掘进炮孔密度优化研究

岩巷掘进工作面的炮孔密度(全断面炮孔数与断面面积之比)很大程度上影响了凿岩工作量和爆破效果,为了实现岩巷的快速掘进,需要对岩巷爆破的掏槽结构和其他爆破参数进行优化,在保证爆破循环进尺和巷道周边成型质量的基础上减少全断面炮孔数目,降低炮孔密度。根据在岩巷爆破掘进现场收集的资料,建立岩巷掘进爆破参数数据库,其中包含施工时间、矿区位置、掏槽方式、岩石普氏系数、掘进断面面积、全断面炮孔数目、炮孔深度、炸药单耗和炮孔利用率9个特征参数。通过对关键参数下的炮孔数目与断面面积进行线性拟合,得出关键参数在不同区间的炮孔密度变化规律,研究表明:大部分工程的炮孔密度约为5个/m²;炮孔密度与各参数具有一定相关性。其中,中深孔爆破的炮孔密度拟合值大于浅孔爆破;炸药单耗增大时,炮孔密度明显降低;炮孔利用率增大时,炮孔密度出现增大趋势;硬岩巷道的炮孔密度显著大于软岩;斜孔掏槽形式下的炮孔密度大于直孔掏槽的炮孔密度。炮孔密度较大是由于受到岩石破碎机理影响与爆破技术的限制,从而提出改进爆破技术,即采用二阶二段掏槽技术和周边孔切缝药包定向断裂控制技术。通过现场试验,发现同时采用二阶二段掏槽和周边孔切缝药包定向断裂控制技术既能够大幅降低炮孔密度,由5个/m²降到4个/m²,还可以保证爆破效果。研究对提高我国煤矿岩巷的快速掘进水平具有参考价值。