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摘 要 通过在陈四楼煤矿北十二采区施工的北部西翼集中轨道下山,针对应用中存在的问题提出了相应的对策,通过应用效果分析,肯定了提高中硬岩炮掘锚喷巷道成型质量的技术要点和管理措施,对提高支护质量和节支降耗有着至关重要的意义。
关键词 中硬岩;炮掘; 锚喷;成型质量
在煤矿井下巷道掘进过程中,巷道的成型质量对巷道支护效果、材料消耗、工时利用有很大影响,为了使巷道成型更加接近设计轮廓线,材料消耗控制在预算指标范围内,同时确保生产安全,提高炮掘锚喷巷道成型质量更为必要。
原因分析:巷道成型质量直接影响巷道的支护质量、巷道美感,另外巷道成型质量在喷浆巷道中对材料的节支有决定性的作用。通过对炮掘岩石巷道进行认真调查总结,将造成巷道成型质量较差的主要因素统计如下:
从以上调查数据中可以看出,影响巷道成型的主要因素是周边眼眼痕率较低。结合现场调查结果可知,只有增加周边眼眼痕率,才能大幅度提高炮掘巷道的成型质量,根据光爆理论对光面爆破的定义及考核指标的规定,在中硬岩巷道放炮后,周边眼眼痕率能达到60%,实现此目标的可行性:有熟练的打眼工,领导重视,在制度与奖罚方面给予大力支持,爆破成型方面有一定的理论基础,只要条件具备,目标能够实现。
一、原因分析
对炮掘施工中眼痕率较低的问题进行分析:
影响因素:轮廓线人为放大,指导不到位、打眼时角度掌握不准确、眼距及装药量不合适,岩石比较破碎、质量把关不严、眼深及角度不合适、起爆顺序不合适、制定措施不完善、岩性变化大不容易掌握。
经多次分析讨论,对末端因素逐条分析确定要因:
经确认:造成眼痕率较低的主要因素有两个:①设计眼距及装药量不合适、偏大;②打眼时方向不能准确控制到位。
二、制定对策
优化爆破参数,对中硬岩巷道爆破参数进行以下改进:
三、控制打眼方位
根据巷道坡度大小,制作简易定向角度仪,打眼前悬挂于打眼钎子上,指示打眼角度,当θ=0时,说明打眼
角度符合巷道倾斜角度,错差5○以上不得进行打眼,三角尺用钢板刻制而成,垂球可用岩块代替,关键部位为上部两个钓钩,不得损坏和变形。
四、制定打眼质量要求
1.开钻领钎必须由有经验的人员担任,眼位要做到准、平、直、齐。准确无误即各炮眼必须准确地打在点好的眼位上,上下左右误差不得超过20mm;平即要求各炮眼必须互相平行,尤其周边眼和二圈眼,角度误差不大于5○,以防止巷道的超挖或欠挖;直即要求炮眼的方向与巷道轴线方向平行一致;齐即同一类的炮眼深度必须一致,其深度误差不得超过50mm,保证爆破后的断面平整,炮眼利用率提高,并为下一循环打眼创造条件。
2.必须首先打出高质量的导向眼,导向眼应选在正顶部、两帮拱基线处各两个,由跟班人员及验收员在现场指导完成,上尺上线,确保准确无误,所有钻工根据导向眼的方向打出其余炮眼。
3.坚持五定:
(1)定钻工:打眼人员基本固定,做到操作专业化。
(2)定钻具:每个钻工所用钻具要固定,做到人知机性,得心应手。
(3)定眼数:每位钻工所打的炮眼要基本固定,且炮眼参数尽可能相似,做到心中有数,操作熟练。
(4)定位置:每个钻工的作业位置要基本固定,做到环境熟悉,操作有序。
(5)定责任:要有明确的责任制,所有眼孔必须符合质量标准,个人必须对自己所打眼孔的质量负责。
五、爆破图表的优化设计(以北部西翼集中轨道下山为例)
实施一:对爆破图表进行了具体的优化设计
1.根据地质部门资料和现场实际,北部西翼集中轨道下山为灰色砂岩,属中硬岩,周边眼的间距取350mm。
2.光面层厚度取400 mm。
3.二圈眼间距450 mm。
4.掏槽眼眼深1800 mm,比其它炮眼深200 mm;距掏槽眼200 mm增设了四个扩槽眼。
5.其他炮眼间距取600 ~650 mm 。
6.起爆顺序由里向外,依次起爆,先起爆掏槽眼,再起爆扩槽眼、辅助眼,然后起爆二圈眼,最后起爆底眼、周边眼。
实施二:坚持正确使用简易定向角度仪
巷道坡度20○,角度仪最大夹角为110○,长边260mm,其它两边分别为200 mm,115 mm,两钩间距140 mm,均匀布置。钩高40 mm,误差不大于2 mm。打眼前悬挂于打眼钎子上,效正打眼角度,当θ=0时,说明打眼角度符合巷道倾斜角度,错差5○以上不得进行打眼。
六、控制打眼质量
1.由各班验收员依巷道中腰线画出准确的巷道轮廓线,并按爆破图表标定眼位。
2.各班选出优秀领钎工及风钻工,担任领钎工及风钻工工龄时间均不少于2年,责任心较强,熟悉岗位责任制,熟悉爆破图表的各个参数,能画出爆破图表示意图,各班所使用的钻具除维修时间外,自行保管,各班人员及工具一般情况下不准私自互换。
3.队制定掘进放炮管理制度,对打眼质量(眼位、眼深、眼距、方向)及放炮效果进行严格考核,班班评定,奖罚分明。
4.由跟班人员操作,在正顶、两帮肩窝及拱基线处打出不少于10个导向眼,风钻工根据导向眼打出其余炮眼。
七、效果检验:
对北部西翼集中轨道下山进行五次放炮效果检验统计:
结果表明:放炮后眼痕率均在60%以上,最高眼痕率达86.7%,平均眼痕率为75.7%,比改进前的30%大幅度提升,有效地保证了巷道成型质量。
八、效益分析
1.提高了巷道优良品率,2006年度单位施工的主要巷道,月末验收优良品次数为9次,优良品率为75%。2007年1-12月末验收优良品次数为12次,优良品率为100%,比2006年增加25%。
2.降低了材料费用,2006年度单位共完成岩巷进尺1260m,水泥消耗量为1765T,混合料消耗量为5410m3,折合资金1765×350+5410×65=97万元,平均780元/m,火工品消耗量27.4万元,平均228元/m。2007年1-4月份巷道进尺490,水泥消耗量为513T,混合料消耗量为1570m3,折合资金28.2万元,平均615元/m,比2006年平均降低165元/m,火工品消耗量9.83万元,平均201元/m,比2006年平降低27元/m,全年单位承包计划共1200m,预计节省材料费共(165+27)×1200=26.5万元。
3.提高工效,出渣量减少,直接提高了工效,单位2006年度进尺1260m,全队人员共130人,平均工效为1260÷130÷360÷3÷0.8=0.011m/工,2007年1-4月份进尺490m,平均工效为490÷130÷120÷3÷0.8=0.013 m/工,比2006年度平均提高18%。
4.提高支护质量,间接的降低了巷道的维修成本,保障了安全生产,有着巨大的潜在经济效益。
九、存在问题
虽然解决了中硬岩炮掘巷道成型问题,但我们在锚喷巷道最终成型方面还存在不少问题,如喷浆后巷道尺寸变化较大,平整度仍居高不下,浆体表面粗糙不光滑等。
作者简介:武晋文男(1976-),山西孝义人,助理工程师、注册安全 工程师,2001年毕业于太原理工大学阳泉学院,现在陈 四楼煤矿掘进三队从事技术管理工作。
关键词 中硬岩;炮掘; 锚喷;成型质量
在煤矿井下巷道掘进过程中,巷道的成型质量对巷道支护效果、材料消耗、工时利用有很大影响,为了使巷道成型更加接近设计轮廓线,材料消耗控制在预算指标范围内,同时确保生产安全,提高炮掘锚喷巷道成型质量更为必要。
原因分析:巷道成型质量直接影响巷道的支护质量、巷道美感,另外巷道成型质量在喷浆巷道中对材料的节支有决定性的作用。通过对炮掘岩石巷道进行认真调查总结,将造成巷道成型质量较差的主要因素统计如下:
从以上调查数据中可以看出,影响巷道成型的主要因素是周边眼眼痕率较低。结合现场调查结果可知,只有增加周边眼眼痕率,才能大幅度提高炮掘巷道的成型质量,根据光爆理论对光面爆破的定义及考核指标的规定,在中硬岩巷道放炮后,周边眼眼痕率能达到60%,实现此目标的可行性:有熟练的打眼工,领导重视,在制度与奖罚方面给予大力支持,爆破成型方面有一定的理论基础,只要条件具备,目标能够实现。
一、原因分析
对炮掘施工中眼痕率较低的问题进行分析:
影响因素:轮廓线人为放大,指导不到位、打眼时角度掌握不准确、眼距及装药量不合适,岩石比较破碎、质量把关不严、眼深及角度不合适、起爆顺序不合适、制定措施不完善、岩性变化大不容易掌握。
经多次分析讨论,对末端因素逐条分析确定要因:
经确认:造成眼痕率较低的主要因素有两个:①设计眼距及装药量不合适、偏大;②打眼时方向不能准确控制到位。
二、制定对策
优化爆破参数,对中硬岩巷道爆破参数进行以下改进:
三、控制打眼方位
根据巷道坡度大小,制作简易定向角度仪,打眼前悬挂于打眼钎子上,指示打眼角度,当θ=0时,说明打眼
角度符合巷道倾斜角度,错差5○以上不得进行打眼,三角尺用钢板刻制而成,垂球可用岩块代替,关键部位为上部两个钓钩,不得损坏和变形。
四、制定打眼质量要求
1.开钻领钎必须由有经验的人员担任,眼位要做到准、平、直、齐。准确无误即各炮眼必须准确地打在点好的眼位上,上下左右误差不得超过20mm;平即要求各炮眼必须互相平行,尤其周边眼和二圈眼,角度误差不大于5○,以防止巷道的超挖或欠挖;直即要求炮眼的方向与巷道轴线方向平行一致;齐即同一类的炮眼深度必须一致,其深度误差不得超过50mm,保证爆破后的断面平整,炮眼利用率提高,并为下一循环打眼创造条件。
2.必须首先打出高质量的导向眼,导向眼应选在正顶部、两帮拱基线处各两个,由跟班人员及验收员在现场指导完成,上尺上线,确保准确无误,所有钻工根据导向眼的方向打出其余炮眼。
3.坚持五定:
(1)定钻工:打眼人员基本固定,做到操作专业化。
(2)定钻具:每个钻工所用钻具要固定,做到人知机性,得心应手。
(3)定眼数:每位钻工所打的炮眼要基本固定,且炮眼参数尽可能相似,做到心中有数,操作熟练。
(4)定位置:每个钻工的作业位置要基本固定,做到环境熟悉,操作有序。
(5)定责任:要有明确的责任制,所有眼孔必须符合质量标准,个人必须对自己所打眼孔的质量负责。
五、爆破图表的优化设计(以北部西翼集中轨道下山为例)
实施一:对爆破图表进行了具体的优化设计
1.根据地质部门资料和现场实际,北部西翼集中轨道下山为灰色砂岩,属中硬岩,周边眼的间距取350mm。
2.光面层厚度取400 mm。
3.二圈眼间距450 mm。
4.掏槽眼眼深1800 mm,比其它炮眼深200 mm;距掏槽眼200 mm增设了四个扩槽眼。
5.其他炮眼间距取600 ~650 mm 。
6.起爆顺序由里向外,依次起爆,先起爆掏槽眼,再起爆扩槽眼、辅助眼,然后起爆二圈眼,最后起爆底眼、周边眼。
实施二:坚持正确使用简易定向角度仪
巷道坡度20○,角度仪最大夹角为110○,长边260mm,其它两边分别为200 mm,115 mm,两钩间距140 mm,均匀布置。钩高40 mm,误差不大于2 mm。打眼前悬挂于打眼钎子上,效正打眼角度,当θ=0时,说明打眼角度符合巷道倾斜角度,错差5○以上不得进行打眼。
六、控制打眼质量
1.由各班验收员依巷道中腰线画出准确的巷道轮廓线,并按爆破图表标定眼位。
2.各班选出优秀领钎工及风钻工,担任领钎工及风钻工工龄时间均不少于2年,责任心较强,熟悉岗位责任制,熟悉爆破图表的各个参数,能画出爆破图表示意图,各班所使用的钻具除维修时间外,自行保管,各班人员及工具一般情况下不准私自互换。
3.队制定掘进放炮管理制度,对打眼质量(眼位、眼深、眼距、方向)及放炮效果进行严格考核,班班评定,奖罚分明。
4.由跟班人员操作,在正顶、两帮肩窝及拱基线处打出不少于10个导向眼,风钻工根据导向眼打出其余炮眼。
七、效果检验:
对北部西翼集中轨道下山进行五次放炮效果检验统计:
结果表明:放炮后眼痕率均在60%以上,最高眼痕率达86.7%,平均眼痕率为75.7%,比改进前的30%大幅度提升,有效地保证了巷道成型质量。
八、效益分析
1.提高了巷道优良品率,2006年度单位施工的主要巷道,月末验收优良品次数为9次,优良品率为75%。2007年1-12月末验收优良品次数为12次,优良品率为100%,比2006年增加25%。
2.降低了材料费用,2006年度单位共完成岩巷进尺1260m,水泥消耗量为1765T,混合料消耗量为5410m3,折合资金1765×350+5410×65=97万元,平均780元/m,火工品消耗量27.4万元,平均228元/m。2007年1-4月份巷道进尺490,水泥消耗量为513T,混合料消耗量为1570m3,折合资金28.2万元,平均615元/m,比2006年平均降低165元/m,火工品消耗量9.83万元,平均201元/m,比2006年平降低27元/m,全年单位承包计划共1200m,预计节省材料费共(165+27)×1200=26.5万元。
3.提高工效,出渣量减少,直接提高了工效,单位2006年度进尺1260m,全队人员共130人,平均工效为1260÷130÷360÷3÷0.8=0.011m/工,2007年1-4月份进尺490m,平均工效为490÷130÷120÷3÷0.8=0.013 m/工,比2006年度平均提高18%。
4.提高支护质量,间接的降低了巷道的维修成本,保障了安全生产,有着巨大的潜在经济效益。
九、存在问题
虽然解决了中硬岩炮掘巷道成型问题,但我们在锚喷巷道最终成型方面还存在不少问题,如喷浆后巷道尺寸变化较大,平整度仍居高不下,浆体表面粗糙不光滑等。
作者简介:武晋文男(1976-),山西孝义人,助理工程师、注册安全 工程师,2001年毕业于太原理工大学阳泉学院,现在陈 四楼煤矿掘进三队从事技术管理工作。