一种井下巷道快速施工方法与流程

本发明涉及矿山井巷工程技术领域，具体涉及一种井下巷道快速施工方法。

背景技术：

井下巷道施工的速度与质量，直接影响到矿山基建工程的工期和后续开采效益。提高巷道施工速度，对确保生产安全、降低生产成本、缩短基建工期、提高矿山开采效益具有十分重要的意义。

白银公司深部铜矿是一座露天转地下开采的续建矿山，巷道施工采用普通凿岩、爆破、出渣（崩落岩石）方法。这种方法存在以下问题：一是炮烟自然扩散、排出时间长，出渣（崩落岩石）时容易发生炮烟中毒事故；二是巷道质量合格率低，与设计相比，巷道超挖、欠挖量大，挖、欠挖率高达23-28%：三是出渣（崩落岩石）时间长、效率低，在长距离独头巷道内，装岩机每次只能装载一辆空车，电瓶车每次只能运输一辆重车，一次爆破后的矿崩落岩石需要30-40次循环才能出完。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的炮烟扩散、排出时间长，巷道超挖、欠挖量大，出渣时间长、效率低的问题，本发明提供了一种井下巷道快速施工方法：

本发明通过以下方案来实现：

一种井下巷道快速施工方法，在巷道爆破端面中心设置首爆区域、首爆区域外围设置中爆区域、中爆区域外围设置成型区域；所述首爆区域、中爆区域、成型区域顺序依次爆破；

所述首爆区域的设置方法为：在巷道爆破端面中心线位置布置巷道中心孔，以巷道中心孔为圆心的外圆周上布置多个空孔；同时以巷道中心孔为中心，布置空孔的外圆周外围菱形布置4个菱形孔；以巷道中心孔为中心，在45°对角线方向上设置4个楔形孔；

所述中爆区域的设置方法为：在首爆区域正下方布置一个一次底板中心孔，在一次底板中心孔水平方向上两侧对称布置一次底板孔；在一次底板中心孔正下方布置二次底板中心孔，在二次底板中心孔水平方向上两侧对称布置二次底板孔；在二次底板孔正上方布置侧帮孔，在首爆区域正上方布置一个顶板中心孔，在顶板中心孔水平线两对称布置顶板孔；

所述成型区域的设置方法为：在巷道爆破端面拱角内侧、中爆区域外侧各布置一个拱角孔，在巷道爆破端面拱顶内侧布置一个拱顶孔；在拱角孔和拱顶孔之间以拱角孔为中心对称布置拱形边孔；在巷道底板两端各布置一个底板角孔，在两个底板角孔之间水平方向等距离布置两个底板边孔；在底板角孔和拱角孔之间垂直方向上等距离布置侧帮边孔；在板角孔下方布置水沟成型孔。

在巷道一侧底板上安置抽出式通风局扇，抽出式通风局扇出风口一侧安装风筒布；巷道另一侧底板上安置压入式通风局扇。

所述抽出式通风局扇随着巷道的掘进串联设置。

在巷道内设置调车巷道，调车巷道底板上设有钢轨；钢轨与巷道底板上的钢轨连接。

本发明的有益效果：本发明科学设置炮孔，提高炮孔利用率。依据巷道断面尺寸，合理布置首爆区域、中爆区域、成型区域。减少了炮孔布置数量，提高了炮孔利用率，各爆破区域内合理安排炮孔，除了超欠挖现象，崩落岩石块度均匀，杜绝了大块产生。通过合理的布孔方式、爆破方法，炮孔与炮孔之间裂隙相互贯通，爆破能量充分释放，孔底部分的矿岩得到充分破碎，消除了爆破不充分出现的“炮根”现象，单炮进尺由普通爆破的1.5米提高到1.7米，提高13.3%。同时，本发明合理设置了通风装置，缩短了通风时间。利用通风局扇、风筒布将爆破后的炮烟迅速排出，大大缩短了爆破后炮烟排出的时间，为出渣（崩落岩石）创造了良好的工作环境；本发明科学设置了出渣装置，提高了出渣效率。通过调车巷道放置一组空矿车，电瓶车牵引矿车的数量由一辆增加到一组，大幅度提高了矿车运输效率，缩短了出渣工作时间，提高了出渣工作效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明巷道爆破端面示意图；

图3为本发明首爆区域示意图；

图4为本发明中爆区域示意图；

图5为本发明成型区域示意图：

图中：1、通风局扇，2、风筒布，3、调车巷道，4、空矿车，5、承重矿车，6、道岔，7、钢轨，8、装岩机，9、电瓶车，10、崩落岩石，11、首爆区域，12、中爆区域，13、成型区域，14、中心孔，15、空孔，16、菱形孔，17、楔形孔，18、一次底板中心孔，19、一次底板孔，20、二次底板中心孔，21、二次底板孔，22、侧帮孔，23、顶板中心孔，24、顶板孔，25、拱顶孔，26拱形边孔，27、拱角孔，28、侧帮边孔，29、底板边孔，30、底板角孔，31、水沟成型孔。

具体实施方式

参见图1至图5，一种井下巷道快速施工方法，在巷道爆破端面中心设置首爆区域11、首爆区域11外围设置中爆区域12、中爆区域12外围设置成型区域13；所述首爆区域11、中爆区域12、成型区域13顺序依次爆破；

首爆区域的设置方法为：在巷道爆破端面中心线位置布置巷道中心孔14，在巷道中心孔周围100mm布置6个空孔15；以巷道中心孔14为中心，距离空孔120-200mm菱形布置4个菱形孔16；以巷道中心孔14为中心，在45°对角线方向上距离巷道中心孔400mm位置上设置4个楔形孔17，楔形孔17水平倾向中心孔14与巷道断面的夹角为70°。首爆区域爆破时，在巷道中心孔14内安设段别为1段的半秒延期雷管；在菱形孔16内安设段别为3段的半秒延期雷管；在楔形孔17内安设段别为5段的半秒延期雷管；将半秒延期雷管的脚线引出孔外，向装药孔内充填炸药卷。。

所述中爆区域的设置方法为：在首爆区域正下方375mm布置一个一次底板中心孔18，在一次底板中心孔水平方向上距离一次底板中心孔560mm两侧各布置一个一次底板孔19；在一次底板中心孔18正下方525mm布置一个二次底板中心孔20，在二次底板中心孔20水平方向上两侧810mm各布置一个二次底板孔21；在二次底板孔正上方810mm位置各布置一个侧帮孔22，在巷道上方菱形孔16正上方625mm位置布置一个顶板中心孔23，在顶板中心孔23水平线两侧距离顶板中心孔625mm位置各布置一个顶板孔24。中爆区域爆破时，在一次底板中心孔18和一次底板孔19内安设段别为7段的半秒延期雷管；在二次底板中心孔20和二次底板孔21内安设段别为8段的半秒延期雷管；在顶板中心孔23内安设段别为7段的半秒延期雷管，在顶板孔24、侧帮孔22内安设段别为8段的半秒延期雷管；将半秒延期雷管的脚线引出孔外，向装药孔内充填炸药卷。

所述成型区域13的设置方法为：在巷道爆破端面拱角内侧100mm位置各布置一个拱角孔27，在巷道拱顶内侧100mm位置布置一个拱顶孔25；在拱角孔27和拱顶孔25之间沿巷道拱形线内侧等距离各布置两个拱形边孔26；在巷道设计底板角100mm位置各布置一个底板角孔30，在两个底板角孔30之间水平方向等距离布置两个底板边孔29；在底板角孔30和拱角孔27之间垂直方向上等距离各布置两个侧帮边孔28；在巷道右（或左）帮底板角孔30下部500mm、距侧帮250mm位置布置水沟成型孔31。成型区域爆破时，在底板角孔30和底板边孔29内安设段别为9段的半秒延期雷管；在拱角孔27、拱顶孔25、拱形边孔26、侧帮边孔28、水沟成型孔内31安设段别为10段的半秒延期雷管；将半秒延期雷管的脚线引出孔外，向装药孔内充填炸药卷。

在距离巷道端部15米、靠近巷道侧帮巷道底板位置安设抽出式通风局扇1，在抽出式通风局扇1出风口一侧安装风筒布2，风筒布2悬挂在巷道壁上并延伸至回风巷道，巷道掘进长度每增加100米，串联一台通风局扇1；在巷道另一侧帮巷道底板位置安设压入式通风局扇1和风筒布2，风筒布2出口距离巷道出口端不大于8米。利用通风局扇1、风筒布2将爆破后的炮烟迅速排出，大大缩短了爆破后炮烟排出的时间，为出渣（崩落岩石）创造了良好的工作环境。

在距离巷道端部50米处设置调车巷道3，调车巷道的长度满足8-10辆空矿车4存放要求；在巷道及调车巷道底板上铺设钢轨7、道岔6，装岩机8、空矿车4、承重矿车5、电瓶车9在钢轨7上运行；在调车巷道3内放置空矿车4，装岩机8将崩落岩石10装在空矿车4内，运至调车巷道3道岔6外的巷道钢轨7上，电瓶车9牵引一组8-10辆承重矿车5，运至提升井，由提升井提运至地表。在距离巷道端部50米处设置调车巷道3，将8-10辆一组空矿车4放置在调车巷道3内，每次将一辆空矿车4运送到装岩机8处，装岩机8一次装载一辆空矿车4，将装载满岩石后的承重矿车5运送到调车巷道3道岔6外的巷道轨道7上进行编组，电瓶车9牵引一组8-10辆承重矿车5。通过调车巷道3放置一组空矿车4，电瓶车9牵引矿车的数量由一辆增加到一组，大幅度提高了矿车运输效率，缩短了出渣（崩落岩石）工作时间，提高了出渣（崩落岩石）工作效率。

通过通风装置、出渣（崩落岩石）装置、合理的布孔方式、合理的爆破方法，凿制炮孔、爆破、出渣（崩落岩石）作业循环时间由31小时缩短到18小时，月掘进度由23次循环提高到40次循环，工作效率提高42.5%。月掘进进尺由34.5米提高到68米，巷道掘进效率提高了97.1%。