为提高工作效率,最大限度地形成生产能力,规避因不良地质灾害引起的人员伤害风险,全面推进机械化配套作业系统建设,我管段巴玉隧道平导采用XL3D三臂凿岩台车用于掘进作业,现将施工情况具体向领导汇报如下:
一、XL3D三臂凿岩台车简介
Boomer XL3D三臂凿岩台车具有安全、高效、符合人机工程学的设计特点,采用先导控制液压系统,减少了控制平台四周的高压胶管数量,对操作者更安全,并且噪声更小;采用新型人机工程学控制面板,控制系统的液压部件集中在一起,易检修、维护;符合FOPS(防落物冲击)标准的防护顶棚,可以升高1.1m来增加更好的视野;为了增加效率和准确度,Boomer XL3D可选配推进梁角度测量系统(FAM3),这个系统有助于操作者精确钻孔,减少超挖或是欠挖,增加一次进尺量。Boomer XL3D可选配COP1638,COP1838和COP2238型号液压凿岩机,来适应不同的岩石条件。见下图。
二、施工准备工作
初支工序完成后,挖掘机清理底渣并对掌子面进行二次排险,排险工作完成后测量班进行测量放样,采用红外测点确定周边眼位置。同时电工及钻孔台车操作人员将电线延伸至作业面,做好接线前准备工作。
三、钻孔装药
根据不同围岩级别炮眼布置有所调整,目前巴玉隧道平导均为Ⅱ级围岩,属花岗岩,围岩整体性较好,硬度大而脆,经过多次爆破作业试验,确定合理爆破图及爆破参数如下:
巴玉隧道进口平导三臂台车炮眼药量分配表
序号 | 炮眼 分类 | 炮眼数 (个) | 雷管 段数 (段) | 炮眼 深度 (cm) | 炮眼装药量 | ||
每孔 药卷数 (卷/孔) | 单孔 装药量 (Kg/孔) | 合计 药量 (Kg) | |||||
1 | 掏槽眼 | 12 | 1段 | 150 | 5 | 2.5 | 30 |
2 | 16 | 3段 | 400 | 8 | 4 | ||
3 | 扩槽眼 | 14 | 5段 | 400 | 7 | 3.5 | 49 |
4 | 辅助眼 | 10 | 7段 | 390 | 7 | 3.5 | 35 |
5 | 14 | 9段 | 390 | 6 | 3 | 42 | |
6 | 7 | 11段 | 390 | 5 | 2.5 | 17.5 | |
7 | 内圈眼 | 10 | 13段 | 380 | 5 | 2.5 | 25 |
8 | 10 | 11段 | 380 | 5 | 2.5 | 25 | |
9 | 周边眼 | 14 | 13段 | 380 | 2.5 | 1.25 | 17.5 |
10 | 15 | 15段 | 380 | 2.5 | 1.25 | 18.75 | |
11 | 底板眼 | 9 | 11段 | 380 | 5 | 2.5 | 22.5 |
12 | 8 | 13段 | 380 | 5 | 2.5 | 20 | |
4 | 15段 | 380 | 2.5 | 1.25 | 6 | ||
13 | 合计 | 143 | 372.25 |
四、与人工钻爆对比分析
(一)优点
1、人工数量减少,不良地质段降低了人员伤害风险;
2、循环作业时间缩短,正常情况下人工钻爆每循环约6.5个小时;
3、洞内粉尘数量减少,噪音污染大大降低,在职业健康方面优势明显。
(二)缺点
1、火工品超耗严重。钻孔数量增加,正常情况下人工钻孔数量110~120个左右,循环进尺3m左右,炸药用量约200kg,均方炸药用量1.52kg;相对而言,火工品器材(炸药、导爆索、毫秒雷管等)用量均严重超耗。
2、循环搭接错台较大。主要原因是大臂与钻杆存在尺寸差异,当大臂靠近岩面时,钻杆靠近内侧,与上一循环搭接处就会存在错台。
3、设备标配钻头φ45,钻杆φ45,这种情况下须使用φ40(大药卷),曾试过换φ40钻头,使用小药卷减少炸药用量,但不到一个孔钻头就会损坏,或者钻杆会折断。这也是炸药超耗的一个重要原因,也体现了它的局限性。
4、由于断面宽度不足,导致掏槽眼钻孔时外插脚较小,一次掏槽很难完成,因此图中1段掏槽眼深度不足,只是起到增加临空面的作用。
五、启发或建议
1、此钻孔台车在大断面隧道应该更能体现其优势,只要掏槽眼爆破效果好,相对炮眼数量、火工品用量均会大大减少。
2、带有伸缩臂(钻杆可以锁紧大臂)钻孔台车应用于像平导这种小断面开挖效果应该会好些,应为在施钻掏槽眼时钻杆可以随着钻孔深度的增加逐渐伸长,弥补了掏槽眼深度不足,爆破临空面狭小的缺点,同时炮孔数量也会大大减少,火工品用量同样也会降低。
3、周边眼在使用红线(导爆索)引爆时,理论上可以用红线串联,使用1发毫秒雷管引爆,为了保证爆破效果可以增加毫雷管秒数量,但没有必要每个周边眼炮孔均使用毫秒引爆,这样红线与毫秒雷管重复使用应该是一种浪费。
4、建议使用钻孔台车施工,还应该考虑其经济性指标,应从进度、成本控制等方面进行综合分析,分析是否适合引进此生产线。