本發明涉及礦山井巷工程技術領域，具體涉及一種井下巷道快速施工方法。

背景技術：

井下巷道施工的速度與質量，直接影響到礦山基建工程的工期和后續開采效益。提高巷道施工速度，對確保生產安全、降低生產成本、縮短基建工期、提高礦山開采效益具有十分重要的意義。

白銀公司深部銅礦是一座露天轉地下開采的續建礦山，巷道施工采用普通鑿巖、爆破、出渣（崩落巖石）方法。這種方法存在以下問題：一是炮煙自然擴散、排出時間長，出渣（崩落巖石）時容易發生炮煙中毒事故；二是巷道質量合格率低，與設計相比，巷道超挖、欠挖量大，挖、欠挖率高達23-28%：三是出渣（崩落巖石）時間長、效率低，在長距離獨頭巷道內，裝巖機每次只能裝載一輛空車，電瓶車每次只能運輸一輛重車，一次爆破后的礦崩落巖石需要30-40次循環才能出完。

技術實現要素：

為解決現有技術中存在的炮煙擴散、排出時間長，巷道超挖、欠挖量大，出渣時間長、效率低的問題，本發明提供了一種井下巷道快速施工方法：

本發明通過以下方案來實現：

一種井下巷道快速施工方法，在巷道爆破端面中心設置首爆區域、首爆區域外圍設置中爆區域、中爆區域外圍設置成型區域；所述首爆區域、中爆區域、成型區域順序依次爆破；

所述首爆區域的設置方法為：在巷道爆破端面中心線位置布置巷道中心孔，以巷道中心孔為圓心的外圓周上布置多個空孔；同時以巷道中心孔為中心，布置空孔的外圓周外圍菱形布置4個菱形孔；以巷道中心孔為中心，在45°對角線方向上設置4個楔形孔；

所述中爆區域的設置方法為：在首爆區域正下方布置一個一次底板中心孔，在一次底板中心孔水平方向上兩側對稱布置一次底板孔；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兩側對稱布置二次底板孔；在二次底板孔正上方布置側幫孔，在首爆區域正上方布置一個頂板中心孔，在頂板中心孔水平線兩對稱布置頂板孔；

所述成型區域的設置方法為：在巷道爆破端面拱角內側、中爆區域外側各布置一個拱角孔，在巷道爆破端面拱頂內側布置一個拱頂孔；在拱角孔和拱頂孔之間以拱角孔為中心對稱布置拱形邊孔；在巷道底板兩端各布置一個底板角孔，在兩個底板角孔之間水平方向等距離布置兩個底板邊孔；在底板角孔和拱角孔之間垂直方向上等距離布置側幫邊孔；在板角孔下方布置水溝成型孔。

在巷道一側底板上安置抽出式通風局扇，抽出式通風局扇出風口一側安裝風筒布；巷道另一側底板上安置壓入式通風局扇。

所述抽出式通風局扇隨著巷道的掘進串聯設置。

在巷道內設置調車巷道，調車巷道底板上設有鋼軌；鋼軌與巷道底板上的鋼軌連接。

本發明的有益效果：本發明科學設置炮孔，提高炮孔利用率。依據巷道斷面尺寸，合理布置首爆區域、中爆區域、成型區域。減少了炮孔布置數量，提高了炮孔利用率，各爆破區域內合理安排炮孔，除了超欠挖現象，崩落巖石塊度均勻，杜絕了大塊產生。通過合理的布孔方式、爆破方法，炮孔與炮孔之間裂隙相互貫通，爆破能量充分釋放，孔底部分的礦巖得到充分破碎，消除了爆破不充分出現的“炮根”現象，單炮進尺由普通爆破的1.5米提高到1.7米，提高13.3%。同時，本發明合理設置了通風裝置，縮短了通風時間。利用通風局扇、風筒布將爆破后的炮煙迅速排出，大大縮短了爆破后炮煙排出的時間，為出渣（崩落巖石）創造了良好的工作環境；本發明科學設置了出渣裝置，提高了出渣效率。通過調車巷道放置一組空礦車，電瓶車牽引礦車的數量由一輛增加到一組，大幅度提高了礦車運輸效率，縮短了出渣工作時間，提高了出渣工作效率。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為本發明巷道爆破端面示意圖；

圖3為本發明首爆區域示意圖；

圖4為本發明中爆區域示意圖；

圖5為本發明成型區域示意圖：

圖中：1、通風局扇，2、風筒布，3、調車巷道，4、空礦車，5、承重礦車，6、道岔，7、鋼軌，8、裝巖機，9、電瓶車，10、崩落巖石，11、首爆區域，12、中爆區域，13、成型區域，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、側幫孔，23、頂板中心孔，24、頂板孔，25、拱頂孔，26拱形邊孔，27、拱角孔，28、側幫邊孔，29、底板邊孔，30、底板角孔，31、水溝成型孔。

具體實施方式

參見圖1至圖5，一種井下巷道快速施工方法，在巷道爆破端面中心設置首爆區域11、首爆區域11外圍設置中爆區域12、中爆區域12外圍設置成型區域13；所述首爆區域11、中爆區域12、成型區域13順序依次爆破；

首爆區域的設置方法為：在巷道爆破端面中心線位置布置巷道中心孔14，在巷道中心孔周圍100mm布置6個空孔15；以巷道中心孔14為中心，距離空孔120-200mm菱形布置4個菱形孔16；以巷道中心孔14為中心，在45°對角線方向上距離巷道中心孔400mm位置上設置4個楔形孔17，楔形孔17水平傾向中心孔14與巷道斷面的夾角為70°。首爆區域爆破時，在巷道中心孔14內安設段別為1段的半秒延期雷管；在菱形孔16內安設段別為3段的半秒延期雷管；在楔形孔17內安設段別為5段的半秒延期雷管；將半秒延期雷管的腳線引出孔外，向裝藥孔內充填炸藥卷。。

所述中爆區域的設置方法為：在首爆區域正下方375mm布置一個一次底板中心孔18，在一次底板中心孔水平方向上距離一次底板中心孔560mm兩側各布置一個一次底板孔19；在一次底板中心孔18正下方525mm布置一個二次底板中心孔20，在二次底板中心孔20水平方向上兩側810mm各布置一個二次底板孔21；在二次底板孔正上方810mm位置各布置一個側幫孔22，在巷道上方菱形孔16正上方625mm位置布置一個頂板中心孔23，在頂板中心孔23水平線兩側距離頂板中心孔625mm位置各布置一個頂板孔24。中爆區域爆破時，在一次底板中心孔18和一次底板孔19內安設段別為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內安設段別為8段的半秒延期雷管；在頂板中心孔23內安設段別為7段的半秒延期雷管，在頂板孔24、側幫孔22內安設段別為8段的半秒延期雷管；將半秒延期雷管的腳線引出孔外，向裝藥孔內充填炸藥卷。

所述成型區域13的設置方法為：在巷道爆破端面拱角內側100mm位置各布置一個拱角孔27，在巷道拱頂內側100mm位置布置一個拱頂孔25；在拱角孔27和拱頂孔25之間沿巷道拱形線內側等距離各布置兩個拱形邊孔26；在巷道設計底板角100mm位置各布置一個底板角孔30，在兩個底板角孔30之間水平方向等距離布置兩個底板邊孔29；在底板角孔30和拱角孔27之間垂直方向上等距離各布置兩個側幫邊孔28；在巷道右（或左）幫底板角孔30下部500mm、距側幫250mm位置布置水溝成型孔31。成型區域爆破時，在底板角孔30和底板邊孔29內安設段別為9段的半秒延期雷管；在拱角孔27、拱頂孔25、拱形邊孔26、側幫邊孔28、水溝成型孔內31安設段別為10段的半秒延期雷管；將半秒延期雷管的腳線引出孔外，向裝藥孔內充填炸藥卷。

在距離巷道端部15米、靠近巷道側幫巷道底板位置安設抽出式通風局扇1，在抽出式通風局扇1出風口一側安裝風筒布2，風筒布2懸掛在巷道壁上并延伸至回風巷道，巷道掘進長度每增加100米，串聯一臺通風局扇1；在巷道另一側幫巷道底板位置安設壓入式通風局扇1和風筒布2，風筒布2出口距離巷道出口端不大于8米。利用通風局扇1、風筒布2將爆破后的炮煙迅速排出，大大縮短了爆破后炮煙排出的時間，為出渣（崩落巖石）創造了良好的工作環境。

在距離巷道端部50米處設置調車巷道3，調車巷道的長度滿足8-10輛空礦車4存放要求；在巷道及調車巷道底板上鋪設鋼軌7、道岔6，裝巖機8、空礦車4、承重礦車5、電瓶車9在鋼軌7上運行；在調車巷道3內放置空礦車4，裝巖機8將崩落巖石10裝在空礦車4內，運至調車巷道3道岔6外的巷道鋼軌7上，電瓶車9牽引一組8-10輛承重礦車5，運至提升井，由提升井提運至地表。在距離巷道端部50米處設置調車巷道3，將8-10輛一組空礦車4放置在調車巷道3內，每次將一輛空礦車4運送到裝巖機8處，裝巖機8一次裝載一輛空礦車4，將裝載滿巖石后的承重礦車5運送到調車巷道3道岔6外的巷道軌道7上進行編組，電瓶車9牽引一組8-10輛承重礦車5。通過調車巷道3放置一組空礦車4，電瓶車9牽引礦車的數量由一輛增加到一組，大幅度提高了礦車運輸效率，縮短了出渣（崩落巖石）工作時間，提高了出渣（崩落巖石）工作效率。

通過通風裝置、出渣（崩落巖石）裝置、合理的布孔方式、合理的爆破方法，鑿制炮孔、爆破、出渣（崩落巖石）作業循環時間由31小時縮短到18小時，月掘進度由23次循環提高到40次循環，工作效率提高42.5%。月掘進進尺由34.5米提高到68米，巷道掘進效率提高了97.1%。