論巷道快速掘進的影響因素及其技術(shù)措施

摘 要:分析了巷道快速掘進的影響因素，并提出了相應(yīng)的技術(shù)措施，表明在煤炭企業(yè)保持巷道快速掘進，做到采掘平衡，才能實現(xiàn)企業(yè)盈利和可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞:快速掘進道;采掘平衡;組織管理

中圖分類號:TB

文獻標(biāo)識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)07-0292-01

1 巷道快速掘進的影響因素

巷道掘進是一個綜合的施工工藝，它不僅取決于掘進設(shè)備的現(xiàn)代化程度，而且與各生產(chǎn)工序緊密相連。無論是引進還是國產(chǎn)設(shè)備，一旦進入掘進循環(huán)系統(tǒng)，均難達到快速掘進的要求。這除了由于掘進設(shè)備本身的可靠性的內(nèi)部因素外，主要配套環(huán)節(jié)，包括支護、轉(zhuǎn)載、運輸、供電、供排水、通風(fēng)、通訊、安全等，這些都是掘進速度受到制約的外部因素。

1.1 掘進設(shè)備

隨著煤炭技術(shù)的發(fā)展，掘進新設(shè)備新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，掘進速度已經(jīng)上了一個臺階，但是就全國總體水平來看，掘進裝備雖然齊全，但是性能較差，自動化水平不高。煤巷掘進綜掘機已經(jīng)普遍得到了應(yīng)用，但是國產(chǎn)掘進機性能差，質(zhì)量不高，刀具消耗量大，掘進機的維修周期短，需要研究高可靠性、大功率以及自動化程度不斷提高的掘進設(shè)備。

目前綜掘機配套的支護設(shè)備一般是單體錨桿鉆機，錨桿安裝采用人工進行，典型的生產(chǎn)線配備3臺單體錨桿鉆機，勞動效率較低。由于巷道支護作業(yè)是在空頂情況下進行的，支護的安全性受著巷道頂板條件的制約。當(dāng)巷道頂板條件較好時，可以獲得較大的空頂距，掘進與支護之間的影響相對較小，支護作業(yè)可以集中進行，以彌補單體作業(yè)效率低的缺點;巷道頂板條件不好時，就必須通過縮短空頂距，縮小循環(huán)進尺的方法來保證支護的安全作業(yè)，這樣一來掘進速度就會下降，這也是總體綜掘生產(chǎn)線掘進速度不能令人滿意的一個主要原因。

巖巷掘進機掘進過程中，鑿巖臺車還沒有得到普遍應(yīng)用，一般情況下配備風(fēng)機，鉆機效率不高。特別是在掘進工作面風(fēng)壓不夠的情況下，鉆眼速度慢尤其嚴(yán)重。

1.2 施工工藝

由于掘進設(shè)備的一些方面的局限性，所以施工工藝相對比較落后。根據(jù)統(tǒng)計資料，巷道掘進作業(yè)中的支護時間要占總作業(yè)時間的70%，雖然在煤層及半煤巖巷道中采用了錨桿、錨噴和錨梁網(wǎng)等支護手段，簡化了巷道的支護作業(yè)，但掘進巷道作業(yè)中的掘進與支護的分離，是進一步提高掘進巷道速度的最大障礙。巖巷掘進支護和出碴工序占用的時間更長，由于很大一部分礦井都趨于老化，風(fēng)鉆風(fēng)壓不夠，打眼速度慢。嚴(yán)重的影響了下一工序的正常進行，通常造成一個班不能在規(guī)定的時間內(nèi)完成額定任務(wù)。

同時，礦井老化導(dǎo)致一些設(shè)備的維修期過短，故障頻繁也是影響施工工藝的一個重要原因，設(shè)備的故障會導(dǎo)致施工工藝的不連續(xù)性，造成井下有人沒活干的誤工現(xiàn)象。

1.3 地質(zhì)條件

掘進的地質(zhì)條件主要是指工作面煤巖硬度，層理發(fā)育情況，頂?shù)装宓姆€(wěn)定情況，瓦斯涌出量，掘進面涌水量等。好的地質(zhì)條件能為實現(xiàn)快速掘進提供一個良好的平臺，反之復(fù)雜的地質(zhì)條件成為影響實現(xiàn)快速掘進的一個咽喉。比如在穩(wěn)定的頂板條件，控頂距大，支護條件好，進行臨時支護后，永久支護可以甩到掘進后進行，掘進機開機率高，掘支可以平行作業(yè)。頂板條件不好，控頂距小，掘進機掘進一段距離，只能退出來進行支護，掘進機的開機率低，工人勞動強度大。

1.4 施工組織管理

目前我國煤炭經(jīng)濟形式明顯好轉(zhuǎn)，國營大中型煤礦原煤產(chǎn)量供不應(yīng)求，在這樣的經(jīng)濟狀況下，煤礦往往追求眼前經(jīng)濟利益，不考慮企業(yè)的發(fā)展后勁，施工組織管理缺乏科學(xué)性。導(dǎo)致了獎罰不明，職責(zé)不清，工人的勞動積極性不強，間接的影響到了掘進的進尺和工作質(zhì)量。

比如說石嘴山二礦主要采用的是三八制的作業(yè)形式，在這種現(xiàn)場組織生產(chǎn)的正規(guī)循環(huán)中，后半個循環(huán)的工作效率普遍較低，很大原因是由于工人的長時間工作，體力下降的結(jié)果造成的。三班作業(yè)制度對于快速掘進的負(fù)面影響是不可低估的。

2 實現(xiàn)巷道快速掘進的技術(shù)措施

實現(xiàn)快速掘進的出路在于依靠科技進步和科研成果的轉(zhuǎn)化。科研單位和施工企業(yè)要想通過巷道施工取得好效益，有新的發(fā)展，并走向國內(nèi)國際市場，就要從科研入手，提高施工的機械化水平，完善配套項目，再跨新臺階。為了適應(yīng)市場經(jīng)濟的需要，立于不敗這地，政府應(yīng)加強引導(dǎo)和支持，科研、施工單位應(yīng)結(jié)合本企業(yè)的具體情況聯(lián)合組織機械化施工配套、攻關(guān)，創(chuàng)造出具有本企業(yè)特點的“工法”，不斷提高自己的競爭能力。

2.1 采掘平衡

能不能實現(xiàn)快速掘進評價最主要的方面就是能不能達到采掘平衡，能不能使開采工作得以持續(xù)進行，使煤炭企業(yè)經(jīng)濟效益得以持續(xù)增長。采掘平衡的基本內(nèi)容就是使掘進工作所完成的工作面準(zhǔn)備、采區(qū)準(zhǔn)備和水平開拓準(zhǔn)備能滿足回采工作的需要，采掘平衡的目的是保證回采工作面的正常銜接關(guān)系和回采工作的持續(xù)進行。合理的采掘比例就是要保證待采工作面的準(zhǔn)備工作在回采工作面回采結(jié)束之前完成，并留有一定的余地，即前一個工作面的回采結(jié)束時間要晚于后續(xù)回采面的準(zhǔn)備完成時間。同時，又要使提前完成的掘進巷道維護費用達到最經(jīng)濟。

多年以來，煤炭系統(tǒng)中考核煤礦企業(yè)采掘平衡狀況的指標(biāo)有:①三量可采期②萬噸掘進率③采掘速度比④采掘頭數(shù)比⑤采掘工人人數(shù)比。

這些指標(biāo)能在一定條件下能反映出采掘是否平衡，在實際工作中為計劃部門排出具體的采掘接替計劃。

2.2 施工設(shè)備的研究與選擇

積極研究先進施工設(shè)備對實現(xiàn)快速掘進有不可忽視的促進作用。

錨桿鉆機的發(fā)展也進入了一個嶄新的階段。近十多年來，鑿巖設(shè)備的研究工作集中在新型的液壓鑿巖機及與其配套的液壓鉆車，一般認(rèn)為當(dāng)前風(fēng)動鑿巖設(shè)備的發(fā)展水平已達到上限效率，并且噪音和污染是難以克服的。液壓鑿巖機具有功率大、效率高、鉆眼速度快、噪音小、空氣污染小等優(yōu)點，因此獲得了很快發(fā)展。

在發(fā)展施工設(shè)備的同時，因地制宜的選擇掘進設(shè)備也是非常重要的，掘進設(shè)備的結(jié)構(gòu)、外形和重量應(yīng)適應(yīng)掘進工作面的地質(zhì)條件。比如說掘進機的切割頭的功率應(yīng)根據(jù)煤巖硬度、煤巖的構(gòu)成、粘結(jié)性、耐磨性、節(jié)理和層理的發(fā)育狀況來決定。當(dāng)煤巖硬度大、巷道斷面大時，應(yīng)先用大功率的重型掘進機，反之，應(yīng)選擇較小的輕型掘進機，才能獲得最佳的掘進效果。

2.3 科學(xué)的施工組織管理

這是實現(xiàn)快速掘進的重要因素。巷道施工要達到快速、優(yōu)質(zhì)、高效、低耗和安全的要求、除合理選擇施工技術(shù)裝備及施工方法外，正確地選擇施工作業(yè)方式、采用科學(xué)的施工組織與先進的施工管理方法，也是很重要的組成部分。

為了加快巷道施工速度，首先，要推廣多工序平行交叉作業(yè);第二，實行以工種崗位制為中心的施工管理工作;第三，推廣綜合工作隊;第四，抓好正規(guī)循環(huán)作業(yè)。這些都是實現(xiàn)科學(xué)管理的有效保證。

機械化程度的提高，發(fā)展快速掘進的要求，一方面對設(shè)備維護提出了高要求;另一方面，對員工素質(zhì)，例如掘進機司機，機電工等，也提出了更高要求。“以人為本”是發(fā)展快速掘進技術(shù)的根本，必須對各工種員工進行嚴(yán)格的專門培訓(xùn)，提高其技術(shù)素質(zhì)，方可在快速掘進中取得突破性進展。

為實現(xiàn)快速掘進的目標(biāo)，應(yīng)加強施工組織管理的科學(xué)性，考慮采用平行交叉作業(yè)制度，平行交叉作業(yè)制度的優(yōu)越性在機械化程度較高的綜采工作面得到了很好的體現(xiàn)，在綜掘化程度較高的掘進工作面也得到了較好的體現(xiàn)。實踐證明，隨著掘進機械化程度的提高，平行交叉作業(yè)制度能夠充分發(fā)揮快速掘進的威力。

2.4 完善的快速掘進配套設(shè)施

快速掘進配套設(shè)施的完善是實現(xiàn)快速掘進的保證。巷道快速掘進評價的一個重要方面就是有沒有完善的快速掘進配套設(shè)施。配套設(shè)施主要是指輔助運輸系統(tǒng)，通風(fēng)系統(tǒng)，排水系統(tǒng)，供電系統(tǒng)等。只有這些系統(tǒng)正常穩(wěn)定的工作，才能保證工作面快速連續(xù)掘進。

2.5 不斷改進的施工方法及施工工藝

實踐證明，只著眼于完善“常規(guī)”的施工方法，尚不足以使巷道掘進速度產(chǎn)生新的躍進，還必須積極推廣并進一步研究新的施工工藝和技術(shù)，如中深孔爆破，深孔爆破等。

實現(xiàn)快速掘進時，施工工藝一定要連續(xù)，堅持高的正規(guī)循環(huán)率，加強各工序之間的平行作業(yè)。在巖巷快速掘進的鉆爆法施工經(jīng)驗，實現(xiàn)工序平行交叉作業(yè)。

參考文獻

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