山东能源集团枣庄矿业集团有限责任公司田陈煤矿 山东枣庄 277100
摘要：近年来我国煤矿的快速发展为我国经济建设打下非常坚实的基础。煤矿井下巷道采掘交替的日益紧张已经逐渐成为制约矿井生产作业效率增长的重要因素之一，实现巷道掘进的快速开展对矿井生产高效进行意义重大。
关键词：煤矿大断面岩石巷道；快速掘进技术
引言
由于煤炭是不可再生资源，我国近年来对其发展利用有了很大的改善。煤矿矿井掘进速度缓慢导致接替紧张的现象在矿井生产中比较普遍，尤其在深井硬岩巷道掘进过程中，由于工程复杂、工作环境差、技术落后导致掘进效率较低，而巷道的掘进又是矿井生产的咽喉工程，其能否保持正常的掘进速度，关系到矿井高效建设和可持续生产。
1大断面的岩巷掘进技术用途及适用范围
通过改进现场的施工工艺，加强施工组织，及时调整爆破参数及巷道支护参数，严格工程质量管理，应用新型设备等手段来加快岩巷的单进水平，提高岩巷的掘进速度。该成果适用于各种条件下的大断面的岩巷掘进。
2大断面岩巷快速掘进技术的施工工艺
2.1预留施工平台
巷道掘进时采用分层打眼，一次装药联线爆破，形成正向台阶。在具体施工过程中，如平台长度过短，不便于人员在上面作业，且在与出矸平行作业时工作面作业人员安全无法保证；如施工平台长度过长，将使一次施工段长变短，非掘进时间相应延长，影响掘进速度。因此，确定适当的施工平台长度相当重要。在施工中，经过反复试验和比较，最后确定预留5m施工平台。
2.2加强现场施工管理、创新劳动组织模式
按照常规的“三八”制作业循环模式，应有两个掘进班、一个喷浆班，巷道掘进时间为16个小时；按照常规的“四六”制作业循环模式，应有三个掘进班和一个喷浆班或者两个掘进班和两个喷浆班，巷道掘进时间为12-18个小时。为了增加巷道的掘进时间、提高巷道的掘进速度，实施了“四六”制加“双八”制循环模式。即迎头安排四个掘进班实行“四六”制作业循环模式，确保巷道24小时掘进不停，同时在后路再增加2个喷浆班，确保巷道的喷浆进度与掘进进度保持一致。迎头掘、锚、支一体化，在不留安全隐患的前提下，后路与迎头留一定的距离，实现了平行作业，提高了巷道的掘进效率的同时保证了安全生产。另外根据各工种作业性质以及劳动强度的不同采用不同的作业循环模式。如迎头掘进人员采用“四六”制循环模式，后路电工、皮带机司机、耙斗司机等采用“三八”制作业循环模式，加强现场的劳动组织管理，确保各工作的效率最大化。
2.3爆破优势
随着矿井对爆破断面的精度要求和爆破技术的不断提高，过去岩层掘进靠增大装药不耦合系数的爆破方式逐渐减少。过去普通爆破后由于破坏的不规则性，岩层会受到冲击作用在各方向都产生相应的裂隙，随着裂隙的发展爆破后形成的断面不能达到理想的精度要求，而且由于爆破的不确定性，还会对周围需要保护的岩层造成破会。而多向聚能爆破克服这一缺点，其爆破后会产生的能量会朝一个方向或者多个方向产生裂隙，切缝尖端会优先于其他方向产生裂隙并扩展，并且在一定程度上抑制其他方向产生裂隙，达到理想的爆破效果。多向聚能爆破与普通爆破相比，具有保护围岩的性质和稳定性的作用，并且爆破后能达到理想的平面断面，对岩石巷道的快速掘进有很好的效果。
2.4合理组织施工
因巷道断面较大，施工线路长，在安排施工时应尽量多个工序平行作业。掘进面装药放炮时，～5人在料场进行拌料、装料，使拌料、装料与装药、放炮平行作业。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆放炮后，2～3人审顶，5～6人准备初喷，2～3人准备出矸，使审顶、准备初喷、准备出矸平行作业。审顶结束后即开始初喷，初喷结束后立即进行临时支护、扒矸、出矸。达到支护高度后进行锚网作业，锚网作业时，先靠正顶及一帮锚网；同时，3～5人在料场进行拌料、装料，准备复喷。各岗位、各工种“手拉手、口对口”进行交接，特别是安全生产、工程质量、文明生产都必须进行明确交接，双方签字确认。由于管理制度到位，执行制度严格，各班均能做到科学合理组织生产.在规定的时间内完成规定的工作量，既不欠产，也不允许超产，保证了正规循环。
2.5做好质量控制
不断改进光面爆破技术，严格控制周边眼的眼距和装药量，将周边眼的眼距控制在400mm以内，杜绝了超挖和欠挖现象，既保证了喷层厚度，又最大限度地节约了支护材料。同时，必须保证锚杆角度、锚杆数量和锚网、联网质量。制定严格的内部质量标准和区队质量管理制度，施工的主要巷道规定净宽大于设计30mm，而不得大于设计80mm。当班必须锚喷成巷，并且必须拉线喷射混凝土，做到表面光滑，高质量的一次成巷。
2.6应用新式设备配合水平碴仓，提高装载运输能力
按照以往掘进经验，迎头跟一台耙斗装岩机，在每次放炮后通过耙斗装岩机配合罐车直接出货，在完成出碴后再进行下一次循环，大大降低了巷道的掘进时间。为了实现平行作业、提高装载运输能力、增加巷道的掘进时间、提高巷道的掘进效率，引进ZDY-100履带式挖掘式装载机。由于挖掘式装载机的出碴能力较以往使用的耙斗式装载机要大得多，大大降低了迎头的出碴时间。另外在后路巷道条件稳定的地方施工一个水平碴仓，水平碴仓的储碴量一般在40-80罐。这样通过迎头能履带式挖掘装载机配后二运皮带及后路皮带输送机直接先将碴运至后路碴仓，在保证不影响迎头施工的前提下再通过耙装机配合罐车将碴仓的矸石外运，实现掘进和运矸的平行作业。从而确保了迎头出货的时间最短化，增加了迎头的掘进时间、提高了掘进效率，加快了巷道的施工速度。
2.7科学的队组管理
对巷道掘进速度有影响的要素包括自然要素、设备要素和人为要素。三者中前两者可控性有限，因此人为要素对掘进速度的影响最为显著。基于这一点，同忻三盘区在掘进队组的管理上采取以人为本的原则，不断不定期地培训以提高井下作业人员思想文化水平与职业技能水平，同时优化工资分配制度，从而最大化调动了矿井作业人员的积极性。具体内容为：（a）班组长对下属工人具有一定考核奖惩权；（b）每月开展班组大考核，对其中表现优异的班组进行额外奖励，并由班组长根据工人具体表现进行班组内分配；（c）班组作业均制订相应的作业计划，对其中按时达标或超额达标的班组进行相应的奖励，并对不达标的班组进行考核，从而在班组间形成良好的竞争氛围；（d）对于不服从队组或班组管理的人员实施考核，对不遵守生产规程的人员进行班组考核。
3社会效益
由于提高了大断面岩巷的单进水平，保证了采掘正常衔接，稳定了煤矿的正常生产；促进了减人提效，降低了工人劳动强度；减少了出碴时间，解决凿岩与转运设备配套搭载使用技术难题；提高了劳动组织现场管理水平，实现了多工种多工序平行作业；为矿井高进、高效奠定了新的基础。
结语
巷道掘进作业作为一个相对复杂的综合作业过程，其影响要素相对较多，在井下施工中必须综合考虑多个要素的综合影响。针对这一点，通过采取多种具有针对性的快速掘进保障措施，在确保巷道支护质量的同时，提升了巷道掘进施工效率，使得巷道掘进速度大幅提升，为煤矿矿井综合效益的增加提供了有力保障。
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［4］田双.煤矿大断面巷道快速掘进技术研究［J］.煤矿现代化，2018（1）：34-36.
论文作者:梁明
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/8
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