淺談突出礦井快速高效建設的方法

張彥斌

（兗礦集團有限公司，山東 鄒城 273500）

龍鳳礦井位于貴州省金沙縣西南部，距縣城直線距離約14.5 km，隸屬金沙縣新化鄉所轄。礦井設計生產能力2.40 Mt/a，采用分期建設方式，其中一期生產能力為1.20 Mt/a。在一期建設過程中打破傳統建井模式，對龍鳳礦井（一期）初步設計及安全設施設計等重新進行了修改，堅持“高標準、高技術、高質量、高效率”的建設要求和“投資少、見效快”的建設方針，通過設計修改及施工組織優化，簡化了巷道布置、提高礦井各系統的安全性和可靠性，提高了輔助運輸連續化裝備水平及礦井機械化程度，礦井較原設計提前約12 個月試生產，提升了礦井在多變市場形勢下的競爭力。

1 設計最優、技術可行

1.1 優化開拓巷道布置

礦井設計時，充分考慮到井田及地表的自然條件，選定工廠最佳位置，采用斜井開拓，主、副斜井進風，回風斜井回風。 3 條井筒與3 條開拓大巷方位一致，直接聯通，取消了井底車場等巷道。開拓大巷由膠帶大巷、軌道大巷及回風大巷組成，簡化了主運輸、輔助運輸及通風系統。

1.2 優化采區布置方式

斜井開拓方式、輔助運輸單軌吊連續化的實施及煤層傾角小于8°的井田條件，促進了準備巷道和回采巷道布置方式的最優改變，由傳統的采區（盤區）布置改為大巷兩側條帶布置，省去采區上下山及采區煤倉，大巷兼作礦井開拓巷及采區準備巷，順槽兼作采區準備巷及工作面回采巷，將傳統的設計模式“礦井→ 采區（盤區） →工作面”三階劃分，改變為“礦井→工作面”二階劃分[1]，減少轉運及排水環節，縮短通風距離，簡化了礦井系統，減少了建井工程量如圖1所示。

1.3 調整工作面參數

一般的突出礦井采煤工作面推進長度小于1 000 m，工作面長度一般不超過150 m。為了充分發揮綜合機械化快速掘進優勢和單軌吊連續運輸的優勢，穩定投產后的采掘接續，提高綜采工作面的單產，降低采掘比，減少采面搬家次數，該礦井綜采工作面推進長度增加至 1 500 m 以上，工作面長度增加至200 m 以上，每個工作面可采煤量不低于 1.3 Mt，一個共工作面正常回采即可達產。有效解決了新建突出礦井投產初期采掘接續緊張的矛盾。

1.4 合理選擇巷道層位

經過探索，3 條大巷、底抽巷、部分聯絡巷均布置在9 煤層底板較軟巖層中，距離主采煤層9 煤底板法距9 m～19 m，巖石硬度系數小于6，既滿足了巷道布置及空間關系，也適應了綜掘機快速掘進要求，同時避免突出煤層影響。

1.5 “110工法”在建設礦井中的應用

建井期間積極與科研單位合作，使用新技術、新工藝來提高礦井建設效率，減少工程量，經過論證，與中國礦業大學（北京）合作將110 工法在龍鳳礦井應用，首采工作面采用偏Y 型通風方式，軌道沿空留巷服務下一個工作面，實現安全、高效、可靠的無煤柱開采體系，有效地解決礦井投產后采掘接續難題。

2 “一礦一策”確定快速建井最優組織方案

2.1 細排掘進接續，以最短時間增加掘進頭面，展開掘進布局

充分結合國家標準、行業規范和地方文件要求等來進行礦井建設中的掘進頭面安排，重點考慮地方監管“突出礦井掘進工作面嚴禁共用回風”要求。3 條井筒安排3 個掘進隊伍同時掘進，以最快時間在井底大巷貫通，貫通后立即考慮增加掘進工作面，在輔助運輸大巷、膠帶大巷開口，優先掘進形成變電所、井底水倉的獨立通風系統巷道，同時隨著大巷延伸優先形成條帶開采瓦斯治理巷道的獨立通風系統巷道，這樣在不違反法規及地方要求的情況下在最短時間內形成了大巷、瓦斯治理巷、水倉、變電所及泵房等7 個掘進工作面同時掘進的布局，加速了礦井建設，為瓦斯治理創造了時間與空間。根據接續安排后續又形成了首采面順槽、接續面底抽巷及順槽的獨立通風系統巷道，形成了11 個掘進工作面同時掘進的礦井建設布局。

2.2 超前采面瓦斯治理工作

優先形成瓦斯治理巷道，針對首采工作面采取了立體、多源瓦斯綜合抽采，即：施工定向鉆場，采用定向鉆機施工長鉆孔治理兩順槽揭煤區域、沿煤掘進區域及采面的瓦斯，并根據底抽巷施工進度及定向鉆孔治理效果，采用底抽巷施工穿層鉆孔的方式進行補充，確保首采工作面瓦斯治理到位。

圖1 礦井設計優化后的巷道布置圖

2.3 引進大斷面巖巷掘進機

開展突出礦井大斷面巖巷綜掘快速施工技術研究與應用，選用山西天地煤機裝備有限公司生產的EBH315Q 及EBZ260W 型巖巷掘進機分別安裝于大巷及底抽巷，采用高性能噴漿設備及高強度錨桿支護，進一步提高破巖和支護的效率。該類掘進機適用于各種類型底板，坡度±16°的煤礦各類巷道掘進。通過引進該類掘進機及改進施工工藝使該公司大斷面巖巷綜掘單進水平由60 m/月增加到了130 m/月，施工效率增加了一倍多。

2.4 輔助運輸采用單軌吊，實現井上下連續運輸

礦井投入單軌吊運輸系統，實現井上下連續運輸，地面材料和設備可直接在地面吊裝經單軌吊運輸直達井下各工作面，實現了不轉載運輸，運輸速度快，承載力大，裝卸簡便，成本低，運輸安全可靠，可以在多彎道、多起伏的巷道中應用，靈活性和適應性都較強，極大地提高了運輸效率。

2.5 做好掘進期間通風及瓦斯管理

掘進工作面采用壓入式通風，局部通風機使用“三專兩閉鎖”，并實現雙風機雙電源，能自動切換，供風穩定。監測監控系統安全可靠，掘進工作面的甲烷、風速、一氧化碳傳感器設置合理，靈敏可靠。工作面設專職瓦斯員每班按規定認真檢查工作面、回風流及巷道中的瓦斯和二氧化碳濃度及溫度等情況。

3 精細化管理

3.1 施工方積極配合業主方、監理方落實礦井高效建設相關措施

建設單位是礦井建設工程的業主代表，是礦井建設項目的主體責任人，施工單位是礦井建設工程的施工主體，監理單位是礦井建設項目質量監督及安全監督的主體，建設方、監理方、施工方三方有機聯系和配合對礦井建設項目投資、進度、成本和質量等實施精細化管理，保障工程建設有序化、規范化開展，對提高項目質量及效率作用明顯。如果三方配合不好，很容易出現“一管就死、一松就亂”的扯皮現象，會導致礦井建設過程中障礙多、問題多、爭議多，最終導致建設效率低[2]。

3.2 突出制度建設，強化責任落實

俗話說“沒有規矩，不成方圓”，結合礦井自身建設實際情況，以往通用化、針對性不強、操作性不強的制度模式無疑是一種形式主義。適應新形勢新任務的要求，實施精細化管理，針對一些容易出現問題的環節和工作中存在的漏洞，建立健全科學合理、具體實在、切實可行的制度，同時組織中每一業務環節、服務環節、管理環節以及利益可能波及到細小方面都要有制度的身影，形成覆蓋在施工、業務、管理等多方面的精細化管理制度，不斷加大推進工作制度化的力度[3]。

3.3 突出人才建設，打造高素質隊伍

建設一支數量充足、結構合理、素質較高，能夠適應礦井發展的經營管理人才、專業技術人才和技能人才等為主體的人才隊伍是人才隊伍建設的終極目標。精細化人才規劃，從強化人才認識，完善人才激勵機制，創新人才選用機制，完善人才評價機制，建立人才培養機制等方面突出人才建設及高素質隊伍打造。

4 結語

突出礦井設計優化已發展成一種趨勢，以科學的發展觀進行設計方案及建設方案的優化及論證，把礦井建設成為投入少、產出多，工期短、見效快，技術先進、布置合理，安全、高效的現代化礦井具有重要意義。施工工藝的創新及精細化管理對施工企業的生存與發展起到了越來越重要的作用，只有精細化管理和不斷創新才能使企業生命之樹常青。