淺談斜井快速掘進(jìn)施工

吝飛

摘要：隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，提倡礦井機(jī)械化快速施工，滿足現(xiàn)代化礦井建設(shè)要求，尤其是礦山斜井及平巷是礦井建設(shè)的關(guān)鍵工程、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，工程施工進(jìn)度快、慢直接影響礦井建設(shè)投產(chǎn)周期，因此斜井及平巷施工應(yīng)逐步采用現(xiàn)代先進(jìn)施工工藝和先進(jìn)高效的設(shè)備，以達(dá)到預(yù)想的效果，早日達(dá)到投產(chǎn)狀態(tài)，縮短礦井建設(shè)周期。

關(guān)鍵詞：施工質(zhì)量；光面爆破；提升運(yùn)輸；井下挖裝機(jī)；勞動(dòng)組織

一、工程概況

主斜井井筒長度582m，其中表土段105m，基巖段477m，坡度為-17°，表土段支護(hù)方式為鋼筋+澆筑混凝土，基巖段支護(hù)方式為U25鋼棚+金屬網(wǎng)+噴漿，表土段掘進(jìn)斷面為26.5m2，基巖段掘進(jìn)斷面為20.42m2。

二、地質(zhì)水文概況

主斜井井筒穿越巖層主要以粉砂巖、泥巖和砂質(zhì)泥巖為主，含有少量中粒砂巖；井筒零星小斷層分布比較密集，涌水量小于10m3/h。

三、 制約斜井施工速度的因素主要有以下幾個(gè)方面：

1、施工質(zhì)量：各工序施工質(zhì)量嚴(yán)重影響施工安全及施工進(jìn)度，在質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求的情況下，返工是影響施工進(jìn)度的主要原因。

2、提升運(yùn)輸：掘進(jìn)施工中出矸作業(yè)往往是所有工序中最耗時(shí)最繁重的一道工序，出矸正常與否很大程度上制約著循環(huán)耗時(shí)。

3、光面爆破：一次成巷質(zhì)量和爆破炮眼利用率是制約掘進(jìn)速度的又一道工序，爆破成型不好的話會(huì)給下一道工序施工帶來一定的難度，會(huì)直接導(dǎo)致費(fèi)工費(fèi)料費(fèi)時(shí)間的現(xiàn)象發(fā)生。

4、施工組織：施工組織在井巷掘進(jìn)施工中影響很大，施工組織不合理會(huì)造成窩工情況發(fā)生，間接的影響施工進(jìn)度。

四、斜井掘進(jìn)施工工藝：

1、提升運(yùn)輸

根據(jù)實(shí)際情況主斜井井筒配備1.6m絞車和Φ20.5mm鋼絲繩提升，井下挖裝機(jī)裝矸， 3m3前卸式箕斗運(yùn)輸排矸，并配備可靠的“一坡三檔”裝置。

2、爆破工藝

根據(jù)主斜井井筒的地質(zhì)條件，經(jīng)過多次現(xiàn)場試驗(yàn)和討論，決定采用垂直楔形掏槽，確保爆破形成足夠的自由面，并采用3.0m長釬桿，正向裝藥，提高爆破效果，爆破進(jìn)尺保證在2.4m以上。同時(shí)為實(shí)現(xiàn)光面爆破，根據(jù)地質(zhì)水文預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)并實(shí)時(shí)結(jié)合工作面巖性變化情況，隨時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)，保證光面爆破，避免出現(xiàn)超挖欠挖現(xiàn)象。

3、使用履帶式井下挖裝機(jī)裝矸

主斜井井筒裝矸使用履帶式井下挖裝機(jī)，改變了以往傳統(tǒng)的耙?guī)r機(jī)出矸方式，井下挖裝機(jī)主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

（1）、機(jī)動(dòng)靈活、操作簡單：履帶式井下挖裝機(jī)集挖、裝、卸、行走功能于一體，容易掌握操作要領(lǐng)，操作起來方便、簡單。

（2）、安全可靠：傳統(tǒng)的耙?guī)r機(jī)出矸是利用鋼絲繩捆綁扒斗將矸石扒到簸箕上進(jìn)行裝矸，鋼絲繩磨損、簸箕護(hù)欄等安全隱患比較多，井下挖裝機(jī)模仿了地面挖裝機(jī)的一些原理，機(jī)身增加了傳送帶，利用傳送帶將矸石裝入箕斗內(nèi)，并且機(jī)尾部裝有信號(hào)裝置和緊急斷電裝置，這很大程度上改善了傳統(tǒng)裝矸上的一些不足之處，保證了裝矸安全。

（3）、功能多、速度快、效率高：耙?guī)r機(jī)出矸會(huì)出現(xiàn)間斷的情況，出矸速度較慢，不靈活，出矸得依靠導(dǎo)向滑輪定位，需要人工清理底板及死角矸石。井下挖裝機(jī)不但能不間斷裝矸，速度快，而且上下、左右移動(dòng)靈活，清理巷道各個(gè)角落矸石比較方便，清底干凈而且快。

4、使用箕斗運(yùn)輸矸石

斜井施工傳統(tǒng)的礦車運(yùn)輸，雖然投資少，占用空間小，但每次運(yùn)輸量太小，效率極低，自動(dòng)化程度不高，且安全系數(shù)比較低。箕斗提升運(yùn)輸安全、穩(wěn)定、可靠，且自動(dòng)化程度高，不用安排專門人員倒渣，大大提高了出渣效率，節(jié)省出渣時(shí)間，提高作業(yè)循環(huán)率。

5、合理組織，提高施工速度

采取“滾班”和“三八”制混合作業(yè)，掘進(jìn)隊(duì)共5個(gè)班組，2個(gè)打眼班組為“滾班”作業(yè)制，其它三個(gè)班采取“三八”制作業(yè)，隊(duì)里抽調(diào)打眼技能高的職工組成專業(yè)的打眼班，充分發(fā)揮其的特長，這也是實(shí)現(xiàn)光面爆破的又一個(gè)措施；同時(shí)將施工質(zhì)量責(zé)任落實(shí)到個(gè)人，分工明確，工序銜接緊密，工作面手把手交接班，改變傳統(tǒng)的施工組織模式，利用現(xiàn)代掘進(jìn)工藝盡可能的實(shí)行多工序交叉平行作業(yè)，井筒放炮后支護(hù)頂板和出矸、打上部眼和出矸、打下部眼和后巷復(fù)噴、打下部眼和支護(hù)幫部，只要合理組織，這些工序都可以做到平行作業(yè)，這樣對(duì)提高施工速度和提高施工工效都能起到很大的作用。

6、機(jī)電設(shè)備檢修和維護(hù)

機(jī)電設(shè)備是否完好，是決定施工速度的重要因素，為保證巷道正常施工，機(jī)電隊(duì)實(shí)行承包制，機(jī)電設(shè)備維護(hù)及檢修落實(shí)到個(gè)人，并且設(shè)備完好率跟個(gè)人工資掛鉤，這樣來提高每個(gè)人的工作積極性，也保證了機(jī)電設(shè)備的完好，為井下正常掘進(jìn)創(chuàng)造了最基本的條件。

五、經(jīng)過實(shí)踐以上斜井掘進(jìn)方案效果還不錯(cuò)，基本上能保證24小時(shí)完成2個(gè)正規(guī)循環(huán)，但也存在不足的地方，多工序平行作業(yè)的話施工人員比較多，現(xiàn)場管理上增加了難度，也給現(xiàn)場施工安全帶來一定的隱患。在以后的工作中以下幾個(gè)方面還有待提高。

1、提高光面爆破效果，提高正規(guī)循環(huán)率，在原有優(yōu)化基礎(chǔ)上更加保證光面爆破率，將支護(hù)時(shí)間降低到最少，提高循環(huán)率。

2、合理利用時(shí)空關(guān)系，并根據(jù)實(shí)際情況優(yōu)化各工序平行作業(yè)，達(dá)到高效安全的效果。

3、加強(qiáng)職工的入場培訓(xùn)和日常安全技能培訓(xùn)，提高培養(yǎng)施工人員綜合素質(zhì)和操作技能，使井下施工人員都能增強(qiáng)安全生產(chǎn)意識(shí)和掌握多項(xiàng)操作技能。

4、建議建立、培訓(xùn)專門的機(jī)械化掘進(jìn)隊(duì)伍，在資金允許的情況下，斜井開拓和平巷施工都可以使用綜掘機(jī)掘進(jìn)、皮帶運(yùn)輸，增強(qiáng)掘進(jìn)機(jī)械化裝備水平，將施工速度提至更高的層面。

5、根據(jù)工程特征及合同要求，合理規(guī)劃施工方案和加大高效機(jī)械設(shè)備的投入。

六、結(jié)語

現(xiàn)代化礦井建設(shè)對(duì)安全、質(zhì)量、進(jìn)度各方面要求都比較高，一個(gè)完整的作業(yè)循環(huán)是由多個(gè)工序組成，并且一個(gè)完整作業(yè)循環(huán)是否能夠安全快速完成，取決于施工質(zhì)量、設(shè)備完好情況、合理組織施工等多個(gè)因素，因此施工過程中一定加強(qiáng)各關(guān)鍵工序環(huán)節(jié)、機(jī)電設(shè)備的監(jiān)督檢查，并且保證各個(gè)工序施工達(dá)到規(guī)范要求標(biāo)準(zhǔn)的前提下，才能更加確保機(jī)械化快速施工的條件，避免窩工情況發(fā)生，以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化快速施工。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉其興.斜井施工技術(shù)分析[J].？？煤炭科學(xué)技術(shù).？1988（08）.

[2]馬家駿，李殿臣.加快斜井施工速度的幾點(diǎn)作法[J].建井技術(shù).1987（03）.

[3]劉永紅.大斷面陡傾角斜井快速施工技術(shù)探討[J].世界有色金屬.2017（13）.

（作者單位：河北中煤四處礦山工程有限公司）