煤巷掘進(jìn)速度受制約因素的分析

耿云廣

摘 要 針對(duì)11901工作面巷道掘進(jìn)的實(shí)際情況，通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)、結(jié)果驗(yàn)證、科學(xué)組織，從施工環(huán)境、設(shè)備管理、支護(hù)參數(shù)、工序及工藝方面分析了影響巷道掘進(jìn)速度的因素。

關(guān)鍵詞 煤巷 掘進(jìn)速度 設(shè)備管理 人員素質(zhì)

近年來，隨著顯德汪礦的開采延伸，煤層的地質(zhì)條件變化越來越復(fù)雜，特別是在9#煤地區(qū)的巷道掘進(jìn)中，防治水安全管理，過斷層等地質(zhì)構(gòu)造明顯增多，在機(jī)掘的單進(jìn)和效率水平上受到了嚴(yán)重制約。因此如何提高巷道掘進(jìn)的速度有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、掘進(jìn)工作面基本情況

（一）圍巖條件

11901工作面地面標(biāo)高283～315，埋深318～473m。工作面煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含1～5層夾矸，夾矸多為砂質(zhì)泥巖或炭質(zhì)泥巖。煤層以亮煤為主，為半亮型煤，大部分為粉粒狀，少量有塊煤，并富含黃鐵礦。工作面中部及里段受火成巖影響，煤厚變化比較大，平均煤厚3.2m。該工作面?zhèn)雾敒樘抠|(zhì)泥巖，質(zhì)軟，破碎，夾1～3層；直接頂為粉砂巖，泥質(zhì)膠結(jié)，質(zhì)軟，易碎；老頂為大青灰?guī)r，中厚層狀，有方解石脈及晶體，局部被火成巖侵蝕。

（二）水文及其他重要地質(zhì)情況

11901工作面掘進(jìn)中將受到1199采空區(qū)水、小窯水、大青灰?guī)r水、本溪、奧陶系灰?guī)r水的威脅。9#煤距本溪灰?guī)r、奧陶紀(jì)灰?guī)r較近，目前，奧灰水位為+10m，煤層底板標(biāo)高最小為-152m，開采水平低于奧灰水位，掘進(jìn)期間受奧灰水威脅。奧灰頂面至9#煤底板巖層厚度為30～40m，當(dāng)?shù)装逋暾麜r(shí)，采掘工程是安全的。若遇斷層、破碎帶等構(gòu)造變化情況，奧灰水易于導(dǎo)入工作面。

根據(jù)相鄰工作面掘進(jìn)期間揭露資料顯示，工作面外段構(gòu)造較復(fù)雜，斷層較為發(fā)育。同時(shí)煤層頂板裂隙發(fā)育，對(duì)安全生產(chǎn)造成一定威脅，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)以防頂板事故。局部地段煤層產(chǎn)狀變化較大，施工過程中，根據(jù)實(shí)際情況制定相應(yīng)安全技術(shù)措施，確保施工安全。

（三）巷道支護(hù)參數(shù)

11901工作面掘進(jìn)期間，巷道為梯形斷面，錨網(wǎng)支護(hù)。規(guī)格均為4.2？.0m（寬紫擄鋦擼グ逵脌%o22L2400mm左旋螺紋鋼強(qiáng)力錨桿，配金屬梯子梁及兩卷Z2360樹脂藥卷全長錨固，間排距為750？00mm；當(dāng)頂板破碎時(shí)，可以縮小頂錨桿的間排距。巷幫用%o16L1850mm普通圓鋼錨桿一卷Z2360樹脂藥卷加長錨固，間排距700？00mm。頂板打雙排%o17.8L9000mm邁步錨索加強(qiáng)支護(hù)，間排距為1.4？.5m。

施工過程中頂板與斷層等構(gòu)造或節(jié)理發(fā)育時(shí)，需采取加強(qiáng)支護(hù)措施，補(bǔ)打錨索梁及時(shí)調(diào)整錨桿間排距為600mm，或改為工字鋼。錨網(wǎng)要保證質(zhì)量，確保鋪平、網(wǎng)邊搭接及聯(lián)網(wǎng)要符合作業(yè)規(guī)程要求。

（四）施工方法

根據(jù)顯德汪礦現(xiàn)有設(shè)備，選用EBZ-100型掘進(jìn)機(jī)截割，配合掘進(jìn)機(jī)橋式轉(zhuǎn)載機(jī)，SD-150型膠帶輸送機(jī)連續(xù)作業(yè)。

（五）施工組織

綜掘工藝流程為：交接班→延長皮帶→截割出煤→照線、臨時(shí)支護(hù)、永久支護(hù)。

掘進(jìn)割煤、運(yùn)煤與準(zhǔn)備支護(hù)材料平行作業(yè)，截割與支護(hù)交替進(jìn)行，工作面采用“三八”作業(yè)制，按正規(guī)循環(huán)作業(yè)方式，專業(yè)工種與綜合工種相結(jié)合的勞動(dòng)組織形式，循環(huán)進(jìn)度1400mm。

二、主要影響因素分析

（一）機(jī)械設(shè)備

巷道掘進(jìn)施工中機(jī)械設(shè)備是前提，不同的設(shè)備決定不同的施工方法與勞動(dòng)組織。隨著巷道掘進(jìn)進(jìn)度的進(jìn)行，巷道長度越掘越遠(yuǎn)，五部皮帶相互搭接形成運(yùn)煤系統(tǒng)，設(shè)備管理難度較大。

該巷道斷面4.2？.0m，斷面較大，EBZ-100型掘進(jìn)機(jī)在截割循環(huán)上存在一定的制約性，在遇斷層過火成巖傾入地區(qū)截割中截齒損壞極快，需每隔10分左右更換一次截齒，降低了截割時(shí)間，制約了掘進(jìn)速度。

（二）工序及工藝

巷道設(shè)計(jì)長度1431m，17跋律驕蚪翰愫穸？.61m。由于巷道掘進(jìn)屬下組煤開采，受奧灰水威脅較大，需每隔60m施工向巷幫施工一鉆窩，規(guī)格4m？m？m（深卓韤贅擼話闋晡咽┕ば璞譜饕擔(dān)肆Τ雒海投慷冉洗??？

班組長不能合理利用時(shí)間，對(duì)掘進(jìn)工序未能統(tǒng)籌安排，以至出現(xiàn)割煤完畢材料還未準(zhǔn)備齊全，支護(hù)完畢后皮帶不能及時(shí)啟動(dòng)，開始延伸皮帶準(zhǔn)備工作還未做好等情況，工時(shí)利用率太低，影響了掘進(jìn)的速度。

全錨支護(hù)的工藝使頂板支護(hù)由過去的被動(dòng)支護(hù)變?yōu)橹鲃?dòng)支護(hù)，支護(hù)效果及安全系數(shù)有很大的提高，但是在支護(hù)的小工序上還存在太多的不足。

（三）管理的因素

（1）管理制度。舊的管理制度不夠完善，尤其是獎(jiǎng)懲制度不合理，加上對(duì)制度落實(shí)情況參差不齊，個(gè)別班組存在大鍋飯現(xiàn)象，干多干少，干與不干差別不大，嚴(yán)重打擊了職工的工作積極性。區(qū)隊(duì)在工資分配上有一定缺陷，并且從分配上向優(yōu)秀班組大幅度傾斜。通過在對(duì)工程質(zhì)量、任務(wù)完成、材料消耗等方面制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，精細(xì)化管理使用A、B、C卡計(jì)分平臺(tái)，杜絕了人情分，公開透明的計(jì)分制度極大的調(diào)動(dòng)了職工的工作熱情，調(diào)動(dòng)了掘進(jìn)隊(duì)伍有了較高的積極性。

（2）人員素質(zhì)的高低及操作水平直接決定著掘進(jìn)速度的提高，操作熟練的掘進(jìn)機(jī)司機(jī)在機(jī)器的調(diào)試、轉(zhuǎn)向、前進(jìn)、后退、切割等方面操作自如，經(jīng)實(shí)測(cè)，每進(jìn)一循環(huán)最快15min就切割完畢，并且巷道成型好，各項(xiàng)參數(shù)能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，不需要二次切割，指標(biāo)完成情況較好，而不熟練的司機(jī)完成割煤工序則需25-45min，并且操作失誤導(dǎo)致一系列的后續(xù)工作需要完善，嚴(yán)重阻礙了單進(jìn)水平。此外由于司機(jī)的責(zé)任心不強(qiáng)，發(fā)現(xiàn)不了本可避免的機(jī)器一般性故障，當(dāng)故障發(fā)生后司機(jī)又不能當(dāng)場(chǎng)采取有效的可行性措施進(jìn)行處理，也對(duì)掘進(jìn)速度造成嚴(yán)重影響。

綜合以上分析，影響快速掘進(jìn)的因素主要?dú)w結(jié)為管理、設(shè)備、環(huán)境、工序及工藝四個(gè)方面，管理包括人員、管理制度、規(guī)程；設(shè)備有掘進(jìn)機(jī)、帶式輸送機(jī)；環(huán)境為地質(zhì)條件、內(nèi)部條件；工序及工藝為施工工藝、工序組織，割煤工藝等。

三、主要對(duì)策

（1）改進(jìn)設(shè)備，優(yōu)化工序組織。第一，針對(duì)我礦的施工條件，引進(jìn)大功率掘進(jìn)機(jī)，提高截割能力，增強(qiáng)掘進(jìn)機(jī)尤其是橋式轉(zhuǎn)載機(jī)的可靠性，一次性割全底，最大限度降低截割時(shí)間，要求極其特點(diǎn)是：機(jī)身重，掘進(jìn)速度快，結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度高，設(shè)備可靠性好，目前該措施已解決，引進(jìn)了EBZ160型大功率掘進(jìn)機(jī)，大幅度提高了掘進(jìn)機(jī)的使用效率；第二，迎頭人員的站位情況。司機(jī)割煤時(shí)，一人負(fù)責(zé)觀看截割斷面和巷道成型，掘進(jìn)機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)后一邊站一人清理由轉(zhuǎn)載橋上灑下的煤并負(fù)責(zé)看護(hù)掘進(jìn)機(jī)電纜，一人站在掘進(jìn)機(jī)后看掘進(jìn)機(jī)中間運(yùn)輸機(jī)的卸載情況，同時(shí)注意皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)通知司機(jī)停機(jī)，截割時(shí)其他人員運(yùn)送所有支護(hù)材料，備齊后剩余時(shí)間內(nèi)清理巷道和處理不合格底根，實(shí)現(xiàn)一次成巷，即：把巷道施工中的掘進(jìn)、安全監(jiān)察、支護(hù)等3個(gè)分步工程視為一個(gè)整體，在同等時(shí)間內(nèi)，按設(shè)計(jì)及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，互相配合，前后連貫的最大限度的同時(shí)施工，一次成巷，不留收尾工程。

（2）提高人員素質(zhì)。第一，加強(qiáng)設(shè)備檢修的管理，提高所有設(shè)備檢修質(zhì)量和維修工技能水平，將由于輸送機(jī)、掘進(jìn)機(jī)及其他設(shè)備故障而影響的掘進(jìn)速度降到最低。第二，根據(jù)地質(zhì)條件設(shè)計(jì)合理的割煤工藝，培養(yǎng)熟練的掘進(jìn)機(jī)司機(jī)，在滿足的前提下，最大限度的縮短切割時(shí)間。第三，加強(qiáng)職工的技術(shù)培訓(xùn)，使現(xiàn)場(chǎng)把關(guān)人員必須熟悉掘進(jìn)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，協(xié)調(diào)各工序，各環(huán)節(jié)的管理，提高工作效率。同時(shí)使專職人員真正做到懂設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能、原理、操作方法，能檢修及處理一般性故障。第四，可積極組織相關(guān)人員到機(jī)廠等單位進(jìn)行技能轉(zhuǎn)向?qū)W習(xí)，不斷提高職工的技能操作水平、

（3）科學(xué)管理。引入科學(xué)的管理思路，完善和細(xì)化各項(xiàng)規(guī)章制度。將掘進(jìn)班組進(jìn)行優(yōu)化調(diào)配，保證掘進(jìn)隊(duì)伍具有較高的工作積極性，重點(diǎn)要將制度精細(xì)化與人性化。通過制度來管理人員，明確分工，根據(jù)實(shí)際情況不斷完善獎(jiǎng)懲制度和培訓(xùn)教育制度，激發(fā)職工的積極性和創(chuàng)造性。

四、結(jié)語

影響煤巷掘進(jìn)速度的因素有很多，其中自然因素如煤層賦存條件、地質(zhì)條件差等客觀存在，但是可以對(duì)巷道布置進(jìn)行優(yōu)化，特別是巷道使用期限，圍巖情況、頂板變化設(shè)計(jì)出最有利、最合理的支護(hù)形式，以提高掘進(jìn)施工。

人員的管理是開展各項(xiàng)工作的前提，煤礦生產(chǎn)也不例外，只有通過不斷的改進(jìn)和細(xì)化各項(xiàng)規(guī)章制度，尤其是獎(jiǎng)懲制度的合理制定，獎(jiǎng)罰分明并嚴(yán)格落實(shí)責(zé)任制，做到以制度管理人，才能最大限度的激發(fā)隊(duì)伍的勞動(dòng)積極性，順利開展各項(xiàng)工作，有效的提高掘進(jìn)速度。

根據(jù)實(shí)際施工情況，目前縮短掘進(jìn)循環(huán)時(shí)間的有效手段主要有，采用大功率的掘進(jìn)機(jī)，培養(yǎng)熟練的有責(zé)任心的專職司機(jī)，強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)的勞動(dòng)組織和管理，優(yōu)化巷道布置的審計(jì)，優(yōu)化作業(yè)設(shè)計(jì)尤其是工序間的平行作業(yè)。

參考文獻(xiàn)：

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