摘要：开口巷道是构成巷道通风、主要运输、辅助运输系统所必需形成的巷道总称。开口巷道的施工效率直接关系着矿井生产衔接进度。巷道开口施工过程中出碴工艺直接关系着开口巷道的施工效率。目前我矿开口巷道多采用放炮的方式进行破煤（矸）、采用装载机及人工的形式进行装煤（矸），采用皮带溜子及轨道运输的形式进行运输，采用全锚的形式进行巷道顶板支护，自我矿引进挖掘式装载机以来，巷道开口施工效率得到了明显提升。

关键词：巷道施工 工艺研究 顶板支护

1 开口巷道的顶板破煤（矸）

开口巷道的破煤方式一般为放炮。放炮时选用合理的炮眼布置，适量的装药量、合理的装药方式及科学的爆破顺序至关重要。

1.1 炮眼布置

炮眼布置的关键在于炮眼的密度、炮眼的深度及方向、炮眼的掏槽方式。炮眼的密度主要根据现场生产经验由巷道煤岩硬度、炮眼位置决定。巷道煤岩硬度较小时，周边眼眼距要适当密一些，底眼、辅助眼眼距可适当大一些，掏槽眼的布置可简单一些；巷道煤岩硬度较大时，可在不影响巷道成型的前提下，适度将周边眼眼距调大一些，底眼及辅助眼眼距适当小一些，掏槽眼一般选取易于掏槽的锥形掏槽及楔形掏槽方式。炮眼的深度主要由巷道施工的循环进度决定，根据巷道煤岩硬度，周边眼、辅助眼及底眼一般较循环进度大100~200mm，掏槽眼较周边眼、辅助眼大200~300mm即可。

1.2 装药方式

装药方式的选取一般由爆破地点煤岩层的瓦斯地质情况、爆破地点的装岩方式决定。正向装药时，由爆破抛出的煤矸一般距工作面较近，有利于对工作面设备的保护，有利于安全生产；反向装药时，由爆破抛出的煤矸一般距工作面较远，有利于装岩的进行，但在瓦斯涌出量较高或者煤层具有突出倾向性时，容易引发瓦斯事故。

1.3 爆破顺序

爆破顺序要有利于掘进工作面自由面的扩大、有利于雷管脚线的完好，一般先对巷道中间的掏槽眼及底眼进行起爆，然后起爆辅助眼，在巷道有足够的自由面时，起爆周边眼，如此以来，有利于对巷道成型的把控。

1.4 光面爆破技术

随着爆破技术的发展和矿井对标准化要求的提高，光面爆破技术逐渐受到矿井的青睐。实现光面爆破的关键在于对巷道周边眼的把控，利用双向聚能爆破技术可使周边眼沿巷道预想轮廓线方向进行开裂，以达成光面爆破的效果。的双向聚能爆破的使用，对装药要求较高，装药耗时较长，一般适用于开拓巷道的使用。

2 开口巷道类型的划分及装煤方式的演变

（1）开口类型按巷道开口位置设备布置情况可划分为无设备开口巷道、一部设备开口巷道、多部设备开口巷道（包括巷道拐弯开口）。无部设备开口巷道是指巷道开口时，无主要运输设备的开口巷道类型，一般是在轨道巷开口、大巷开口时不具备安装皮带、溜子等主要运输设备的巷道。这种类型的开口巷道出碴时，在巷道开口前8m多以人工出碴为主，出碴效率低下，作业人员劳动强度极大，开口施工进度缓慢。待巷道开口至满足装载机要求的距离后，可使用装载机配合轨道运输的形式进行出碴。但因轨道运输出碴属于不连续出碴方式，出碴效率也较为低下。可在巷道施工一定的距离后，设置车场、煤仓的形式达成连续运输的目的。受巷道开口位置限制，该类型的巷道开口在形成连续运输前，巷道工程量较大，出碴环节多、难度大、效率低。

一部设备开口巷道是指巷道开口时，在开口位置安设有一部主要运输设备的巷道开口类型，一般是在安设有固定皮带的皮带巷开口巷道。这种类型开口的巷道前5m出碴时，多采用人工配合皮带的形式，5~13m段出碴时，可排溜子进行出碴，13m以后，可采用挖掘式装载机配合40T溜子、皮带的形式出碴。这种类型的巷道一般可在13m后，形成连续的运输，出碴效率明显提高。该类型巷道出碴时，形成连续运输条件前，出碴效率较低、人工出碴强度大，但形成条件所需要的巷道工程量相对前者较小。

多部设备开口巷道是指巷道开口位置，除固定安设的主要运输设备外，另安装有一部或多部运输设备的巷道开口类型。该类型巷道出碴时，可通过调节一部设备长度，提前安设二部设备，以达成开口连续装煤、运煤的目的。开口过程中，随着巷道的推进，不断调整二部运输设备的角度，直至巷道开口位置满足二部设备的需求后，重新恢复一部运输设备、安设二部运输设备，从而有效的提高了装煤、运煤的效率，降低了劳动强度。

（2）开口类型按巷道角度可划分为直角巷道开口、钝角巷道开口、锐角巷道开口，对于角度的区分主要是以巷道掘进方向为参照的。巷道开口的角度对装煤、运煤效率有着一定的影响，一般情况下，开口位置角度越大越易于出碴，角度小时，可通过适度的抹角来增加设备活动空间，以提高装煤、运煤效率。

3 开口巷道的顶板管理

巷道开口位置，顶板跨度较大，系顶板事故多发地段，开口巷道顶板的管理尤为重要。目前我矿多采用打注锁口锚索、对巷道开口位置前后5m加强支护的形式加固开口位置的巷道顶板。通过安设顶板离层仪、锚杆（锚索）测力计的形式对巷道顶板情况进行监测。对巷道开口前5m的顶板加强支护。以确保巷道开口位置顶板的完好。

4 开口巷道的施工工艺展望

随着科学技术的发展，采煤工作面现已形成一套成熟的综采技术，基于切顶卸压无煤柱开采的110工法也逐步在全国得以实施，智能采煤工作面也即将在我矿的18509工作面形成。但受施工条件限制，快速掘进技术目前推行进度较为缓慢，开口巷道的机械化率也一直停滞不前。未来煤炭工业的发展方向是机械化、智能化，开口巷道实现机械化、智能化的关键在于对传统破煤、装煤、支护方式的突破。在破煤方面使用体积小、灵活动作的高性能机械设备代替传统的放炮方式；在装煤方面使用体积小、可伸缩拐弯的运输设备；在支护方面，实现集成的锚杆安设一体机。理想状态是一种设备同时满足破煤、装煤、支护三方面的飞跃。

5 结束语

当前开口巷道的施工方法较之我矿引进装载机前有了极大的提升，人工作业强度显著降低，作业效率明显提高。但巷道开口施工方法及工艺仍然具备较大的发展空间。在现有的技术装备条件下，通过对施工工艺的改进，可有效提升施工效率，确保安全生产。

参考文献

[1]胡剑鑫.煤矿巷道掘进成套设备及施工工艺研究[J].当代化工研究，2019（10）：150-151.

[2]姬东.浅析半煤岩巷道支护施工工艺控制[J].陕西煤炭，2019，38（05）：170-173.

作者简介

李向阳（1987-），采煤助理工程师，毕业于太原理工大学采矿工程专业，主要从事煤矿生产采掘管理相关工作。