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[摘要]在地下开采矿山的初期建设和生产中，矿井井筒的快速施工，特别是水平巷道的快速掘进尤为重要。因为水平巷道占整个矿山井巷工程的90%，占总工期的60%。因此，提高平巷施工技术，加快掘进速度，对缩短矿山基建周期、实现矿山稳产高产、均衡生产，具有重要意义。
[关键词]矿山巷道快速掘进影响因素
中图分类号：TU274.3 文献标识码：TU 文章编号：1009―914X（2013）31―0452―01
一、影响因素分析
巷道掘进是一个系统工程，影响因素较多，该系统中包含人（施工者和管理者）、技术装备、生产技术以及管理、安全、技术革新的影响等诸多因素所构成的综合复杂体系。下面就制约巷道快速掘进诸因素进行探讨分析。
1.1 人的因素
（1）施工人员的素质培养。1）劳动者的素质。影响地下矿山井巷掘进的因素很多，如操作人员没有按照规程作业，操作人员文化水平比较低，对生产工艺不熟悉，对生产设备的性能了解不够，操作不熟练等等。因此，在施工前和劳动过程中，加大对工人的技能培训尤为重要，劳动者的劳动技能获得改善，可极大提高工作效率。2）管理者的能力。管理者，特别是基层直接管理者的技术水平、组织能力、管理能力、培训能力等方面在施工组织中尤为重要。施工过程中，作业规程编制及技术交底质量差；安全规程不完善，现场管理不到位或制定的管理制度未认真贯彻；技术人员业务素质低，巷道掘进设计不合理，生产工艺不完善，支护设计不合理等都会给生产造成隐患，从而影响施工的顺利进行。
（2）管理组织形式。1）基本管理制度。健全和坚持以岗位责任制为中心的各项管理制度，是安全技术措施、施工设备和施工组织得以顺利实施的保证，2）合理的施工方法。对于巷道掘进，采取一次性开挖成型或多次开挖成型方式相结合，根据所掘巷道围岩特点具体选定，并根据围岩情况进行超前支护或初期支护，必要地段加强支护，以保证安全。3）科学的施工组织。科学的施工组织要求做到以下几点：a.确定每个工序作业时间和循环时间，尽量压缩关键线路上关键工序外时间；b.多工序平行作业；c.编制合理高效的循环图表，优化劳动组织；d.合理选择施工作业方式和循环方式；e.确定合理的循环进尺。
1.2 施工机械设备及生产技术因素
（1）机械设备。1）钻眼。当前巷道掘进普遍使用的仍是气腿凿岩机，由于气腿凿岩机输出功率小，钻速低，所钻炮孔深度浅，要想提高工作面钻孔速度，就得多机作业，但掘进工效仍无法提高。2）装运。装岩工序在平巷掘进中占整个循环时间的30%~50%，当前已基本实现机械化作业。从近年来到现在，煤矿工程施工中装运机械共进行了四个阶段的更新，在装岩上总的趋势是从效率低的装载设备为主的间断出碴设备配套，向高效率连续出碴设备配套发展，即采用连续作业的蟹爪式或立爪式装载机与皮带转载机和矿车配套，或采用无轨铲运机出碴或与大吨位自卸汽车配套出碴，其可把掘进工效提高1倍~2倍，采准时间缩短75%~80%。
（2）生产技术。根据我国井巷掘进当前施工水平，广泛采用的仍是钻爆法施工，而支护方式基本为锚喷支护。该方法在施工速度、安全质量、劳动强度、生产成本方面均优于传统的架棚支护和砌碹支护方式。但施工中仍存在一些问题，如由于巷道成型欠佳造成网喷质量差，锚杆安装质量不好等，对于围岩较差地段不但会存在安全隐患，而且还会制约井巷掘进进度。
1.3 施工工艺
由于掘进设备的一些方面的局限性，所以施工工艺相对比较落后。根据统计资料，巷道掘进作业中的支护时间要占总作业时间的70%，虽然在煤层及半煤岩巷道中采用了锚杆、锚喷和锚梁网等支护手段，简化了巷道的支护作业，但掘进巷道作业中的掘进与支护的分离，是进一步提高掘进巷道速度的最大障碍。岩巷掘进支护和出碴工序占用的时间更长，
1.4 施工作业地点的安全因素（环境因素）
（1）自然因素。地下突水、瓦斯、高地温及高压力围岩变形等自然灾害将直接危及巷道施工安全，在施工中可借助相关设备（如地质雷达、红外线设备等）进行监测，采取必要措施达到安全条件。
（2）人为因素。平巷掘进，基本为独头施工，掌子面空间狭小，人员、机械较多，空气质量差，特别是钻眼和出碴时。对此必须加强通风，保证空气质量及能见度，减少安全隐患。
1.5 地质条件
掘进的地质条件主要是指工作面煤岩硬度，层理发育情况，顶底板的稳定情况，瓦斯涌出量，掘进面涌水量等。好的地质条件能为实现快速掘进提供一个良好的平台，反之复杂的地质条件成为影响实现快速掘进的一个咽喉。比如在稳定的顶板条件，控顶距大，支护条件好，进行临时支护后，永久支护可以甩到掘进后进行，掘进机开机率高，掘支可以平行作业。顶板条件不好，控顶距小，掘进机掘进一段距离，只能退出来进行支护，掘进机的开机率低，工人劳动强度大。
二、实现巷道快速掘进的技术措施
2.1 采掘平衡
采掘平衡的基本内容就是使掘进工作所完成的工作面准备、采区准备和水平开拓准备能满足回采工作的需要，采掘平衡的目的是保证回采工作面的正常衔接关系和回采工作的持续进行。合理的采掘比例就是要保证待采工作面的准备工作在回采工作面回采结束之前完成，并留有一定的余地，即前一个工作面的回采结束时间要晚于后续回采面的准备完成时间。同时，又要使提前完成的掘进巷道维护费用达到最经济。
2.2 施工设备的研究与选择
近十多年来，凿岩设备的研究工作集中在新型的液压凿岩机及与其配套的液压钻车，一般认为当前风动凿岩设备的发展水平已达到上限效率，并且噪音和污染是难以克服的。液压凿岩机具有功率大、效率高、钻眼速度快、噪音小、空气污染小等优点，因此获得了很快发展。在发展施工设备的同时，因地制宜的选择掘进设备也是非常重要的，掘进设备的结构、外形和重量应适应掘进工作面的地质条件。比如说掘进机的切割头的功率应根据煤岩硬度、煤岩的构成、粘结性、耐磨性、节理和层理的发育状况来决定。当煤岩硬度大、巷道断面大时，应先用大功率的重型掘进机，反之，应选择较小的轻型掘进机，才能获得最佳的掘进效果。
2.3 科学的施工组织管理
巷道施工要达到快速、优质、高效、低耗和安全的要求，正确地选择施工作业方式、采用科学的施工组织与先进的施工管理方法，也是很重要的组成部分。为了加快巷道施工速度，首先，要推广多工序平行交叉作业；第二，实行以工种岗位制为中心的施工管理工作；第三，推广综合工作队；第四，抓好正规循环作业。这些都是实现科学管理的有效保证。机械化程度的提高，发展快速掘进的要求，一方面对设备维护提出了高要求；另一方面，对员工素质，例如掘进机司机，机电工等，也提出了更高要求。
2.4 完善的快速掘进配套设施
快速掘进配套设施的完善是实现快速掘进的保证。巷道快速掘进评价的一个重要方面就是有没有完善的快速掘进配套设施。配套设施主要是指辅助运输系统，通风系统，排水系统，供电系统等。只有这些系统正常稳定的工作，才能保证工作面快速连续掘进。
2.5 不断改进的施工方法及施工工艺
实践证明，只着眼于完善 常规的施工方法，尚不足以使巷道掘进速度产生新的跃进，还必须积极推广并进一步研究新的施工工艺和技术，如中深孔爆破，深孔爆破等。实现快速掘进时，施工工艺一定要连续，坚持高的正规循环率，加强各工序之间的平行作业。在岩巷快速掘进的钻爆法施工经验，实现工序平行交叉作业。
参考文献
[1] 李振才.半煤岩、煤巷快速掘进施工的探讨[J].中国新技术新产品.2010（09）
[2] 廖尚华.煤矿巷道快速掘进的方法[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2010（08）
[关键词]矿山巷道快速掘进影响因素
中图分类号：TU274.3 文献标识码：TU 文章编号：1009―914X（2013）31―0452―01
一、影响因素分析
巷道掘进是一个系统工程，影响因素较多，该系统中包含人（施工者和管理者）、技术装备、生产技术以及管理、安全、技术革新的影响等诸多因素所构成的综合复杂体系。下面就制约巷道快速掘进诸因素进行探讨分析。
1.1 人的因素
（1）施工人员的素质培养。1）劳动者的素质。影响地下矿山井巷掘进的因素很多，如操作人员没有按照规程作业，操作人员文化水平比较低，对生产工艺不熟悉，对生产设备的性能了解不够，操作不熟练等等。因此，在施工前和劳动过程中，加大对工人的技能培训尤为重要，劳动者的劳动技能获得改善，可极大提高工作效率。2）管理者的能力。管理者，特别是基层直接管理者的技术水平、组织能力、管理能力、培训能力等方面在施工组织中尤为重要。施工过程中，作业规程编制及技术交底质量差；安全规程不完善，现场管理不到位或制定的管理制度未认真贯彻；技术人员业务素质低，巷道掘进设计不合理，生产工艺不完善，支护设计不合理等都会给生产造成隐患，从而影响施工的顺利进行。
（2）管理组织形式。1）基本管理制度。健全和坚持以岗位责任制为中心的各项管理制度，是安全技术措施、施工设备和施工组织得以顺利实施的保证，2）合理的施工方法。对于巷道掘进，采取一次性开挖成型或多次开挖成型方式相结合，根据所掘巷道围岩特点具体选定，并根据围岩情况进行超前支护或初期支护，必要地段加强支护，以保证安全。3）科学的施工组织。科学的施工组织要求做到以下几点：a.确定每个工序作业时间和循环时间，尽量压缩关键线路上关键工序外时间；b.多工序平行作业；c.编制合理高效的循环图表，优化劳动组织；d.合理选择施工作业方式和循环方式；e.确定合理的循环进尺。
1.2 施工机械设备及生产技术因素
（1）机械设备。1）钻眼。当前巷道掘进普遍使用的仍是气腿凿岩机，由于气腿凿岩机输出功率小，钻速低，所钻炮孔深度浅，要想提高工作面钻孔速度，就得多机作业，但掘进工效仍无法提高。2）装运。装岩工序在平巷掘进中占整个循环时间的30%~50%，当前已基本实现机械化作业。从近年来到现在，煤矿工程施工中装运机械共进行了四个阶段的更新，在装岩上总的趋势是从效率低的装载设备为主的间断出碴设备配套，向高效率连续出碴设备配套发展，即采用连续作业的蟹爪式或立爪式装载机与皮带转载机和矿车配套，或采用无轨铲运机出碴或与大吨位自卸汽车配套出碴，其可把掘进工效提高1倍~2倍，采准时间缩短75%~80%。
（2）生产技术。根据我国井巷掘进当前施工水平，广泛采用的仍是钻爆法施工，而支护方式基本为锚喷支护。该方法在施工速度、安全质量、劳动强度、生产成本方面均优于传统的架棚支护和砌碹支护方式。但施工中仍存在一些问题，如由于巷道成型欠佳造成网喷质量差，锚杆安装质量不好等，对于围岩较差地段不但会存在安全隐患，而且还会制约井巷掘进进度。
1.3 施工工艺
由于掘进设备的一些方面的局限性，所以施工工艺相对比较落后。根据统计资料，巷道掘进作业中的支护时间要占总作业时间的70%，虽然在煤层及半煤岩巷道中采用了锚杆、锚喷和锚梁网等支护手段，简化了巷道的支护作业，但掘进巷道作业中的掘进与支护的分离，是进一步提高掘进巷道速度的最大障碍。岩巷掘进支护和出碴工序占用的时间更长，
1.4 施工作业地点的安全因素（环境因素）
（1）自然因素。地下突水、瓦斯、高地温及高压力围岩变形等自然灾害将直接危及巷道施工安全，在施工中可借助相关设备（如地质雷达、红外线设备等）进行监测，采取必要措施达到安全条件。
（2）人为因素。平巷掘进，基本为独头施工，掌子面空间狭小，人员、机械较多，空气质量差，特别是钻眼和出碴时。对此必须加强通风，保证空气质量及能见度，减少安全隐患。
1.5 地质条件
掘进的地质条件主要是指工作面煤岩硬度，层理发育情况，顶底板的稳定情况，瓦斯涌出量，掘进面涌水量等。好的地质条件能为实现快速掘进提供一个良好的平台，反之复杂的地质条件成为影响实现快速掘进的一个咽喉。比如在稳定的顶板条件，控顶距大，支护条件好，进行临时支护后，永久支护可以甩到掘进后进行，掘进机开机率高，掘支可以平行作业。顶板条件不好，控顶距小，掘进机掘进一段距离，只能退出来进行支护，掘进机的开机率低，工人劳动强度大。
二、实现巷道快速掘进的技术措施
2.1 采掘平衡
采掘平衡的基本内容就是使掘进工作所完成的工作面准备、采区准备和水平开拓准备能满足回采工作的需要，采掘平衡的目的是保证回采工作面的正常衔接关系和回采工作的持续进行。合理的采掘比例就是要保证待采工作面的准备工作在回采工作面回采结束之前完成，并留有一定的余地，即前一个工作面的回采结束时间要晚于后续回采面的准备完成时间。同时，又要使提前完成的掘进巷道维护费用达到最经济。
2.2 施工设备的研究与选择
近十多年来，凿岩设备的研究工作集中在新型的液压凿岩机及与其配套的液压钻车，一般认为当前风动凿岩设备的发展水平已达到上限效率，并且噪音和污染是难以克服的。液压凿岩机具有功率大、效率高、钻眼速度快、噪音小、空气污染小等优点，因此获得了很快发展。在发展施工设备的同时，因地制宜的选择掘进设备也是非常重要的，掘进设备的结构、外形和重量应适应掘进工作面的地质条件。比如说掘进机的切割头的功率应根据煤岩硬度、煤岩的构成、粘结性、耐磨性、节理和层理的发育状况来决定。当煤岩硬度大、巷道断面大时，应先用大功率的重型掘进机，反之，应选择较小的轻型掘进机，才能获得最佳的掘进效果。
2.3 科学的施工组织管理
巷道施工要达到快速、优质、高效、低耗和安全的要求，正确地选择施工作业方式、采用科学的施工组织与先进的施工管理方法，也是很重要的组成部分。为了加快巷道施工速度，首先，要推广多工序平行交叉作业；第二，实行以工种岗位制为中心的施工管理工作；第三，推广综合工作队；第四，抓好正规循环作业。这些都是实现科学管理的有效保证。机械化程度的提高，发展快速掘进的要求，一方面对设备维护提出了高要求；另一方面，对员工素质，例如掘进机司机，机电工等，也提出了更高要求。
2.4 完善的快速掘进配套设施
快速掘进配套设施的完善是实现快速掘进的保证。巷道快速掘进评价的一个重要方面就是有没有完善的快速掘进配套设施。配套设施主要是指辅助运输系统，通风系统，排水系统，供电系统等。只有这些系统正常稳定的工作，才能保证工作面快速连续掘进。
2.5 不断改进的施工方法及施工工艺
实践证明，只着眼于完善 常规的施工方法，尚不足以使巷道掘进速度产生新的跃进，还必须积极推广并进一步研究新的施工工艺和技术，如中深孔爆破，深孔爆破等。实现快速掘进时，施工工艺一定要连续，坚持高的正规循环率，加强各工序之间的平行作业。在岩巷快速掘进的钻爆法施工经验，实现工序平行交叉作业。
参考文献
[1] 李振才.半煤岩、煤巷快速掘进施工的探讨[J].中国新技术新产品.2010（09）
[2] 廖尚华.煤矿巷道快速掘进的方法[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2010（08）