论文部分内容阅读
【摘 要】巷道快速掘进就是采用合理的掘进破岩、装运和支护技术，科学管理施工各个工序，使每个工序用时最少、各个工序之间转换顺畅，使巷道施工技术和组织管理优势都能够良好发挥。矿井下通过改进传统的“二掘一喷”施工工艺为“一掘一初喷+复喷”，优化劳动组织，采用双循环作业法、特殊工种循环作业图表等技术手段，保证生产组织的良性推进，实现了岩巷炮掘单进水平的提升。
【关键词】岩巷快速掘进；双循环作业法；特殊工种循环作业
在煤矿巷道掘进中合理选用施工工艺，利用中深孔爆破技术，采用平行作业方式，组织好炮掘巷道的快速施工，其速度可达到正常掘进的几倍。这对于缓解矿井采掘关系紧张，维持矿井的稳产、高效具有重要意义。
一、采用中深孔爆破，施工工艺
工艺流程。对传统的施工工艺流程进行细化、优化，科学组织，最大限度地安排平行作业。由技术负责人现场跟班，优化工序间的衔接，摒弃窝工现象，测试优化后各工序的耗时。经试验测试将正规循环细化为“打上部眼（出矸）→耙下部矸→打下部眼（出矸）→打帮锚（出矸）→连线装药→爆破→打顶锚（出矸）→初喷”，完成该“八工序”视为完成1个小循环。
1.1岩 巷
岩巷掘进采用风钻钻爆破眼，每个掘进头保持5～6台风钻，每个钻眼深度在2～2.2m。钻眼施工时操作遵循以下五个要点：
①严格执行岗位责任制；②钻眼前要认准中腰线，根据中腰线确定周边轮廓和眼位；③钻眼作业时必须严格做到准、平、直、齐，以保证爆破后能形成比较整齐而基本垂直的作业面；④根据岩石硬度调整爆破图表，控制装药量，严格控制周边眼的装药量；⑤一炮三研究：研究施工方案、研究施工程序、研究施工效果。这样可以确保巷道一次成形。
掘进时采用小班多循环的方式作业，每个循环掘进2m，每个班2个循环。这样每个班掘进进尺可以达到4m，月进尺达到204m。
1.2煤 巷
煤巷掘进时，炮眼深度为0.7m，循环进度为0.6m，很难提高掘进速度。为了既能提高煤巷掘进施工速度、又要保证施工安全，我们设计迎头炮眼深度：底部眼、掏槽眼、两帮及中部炮眼的深度为2m，顶部炮眼的深度为0.7m，放完炮后，在0.7m处打第一排锚网。此时，顶部煤层由于受到爆破的震动，煤体已经松散，将顶部松散的煤撬掉后打第二、三排锚网。由此循环，单循环进尺可达1.8m，每个班3个循环，进尺可达5.4m，每天二个掘进进尺班，月进尺可达到324m，从而提高了掘进速度。
二、实行多工序平行作业
2.1岩 巷
岩巷掘进采用三八作业制，两个班掘进，一个班喷射混凝土。掘进班将钻眼与装矸平行作业。先将迎头矸石撤到距迎头不少于7m的耙斗装岩机前，这样钻眼和装矸就实现了平行作业。每个掘进班剩留约一茬矸石交给下一个班装运，喷浆班在拌料期间装运剩留的矸石，并完成铺道、移耙斗装岩和筑水沟的作业，这样充分利用空间进行作业。
2.2煤 巷
煤巷掘进采用楔形掏槽方法，并将40T或20B型运输机的机尾延伸到煤壁内。这样，放炮后只要开动运输机就可以将大部分煤直接运走，只剩余小部分煤由人工清理，从而减少作业时间和劳力。在掘大断面切眼时，大小断面相距10m以上，在大断面钻完眼后随即将煤电钻移至小断面上继续钻眼，在大断面作业的人员进行装药、放炮、清渣和顶部锚网作业；当大断面完成上述作業、小断面也完成钻眼作业后，双方再交换重复上述作业。如此循环可实现单循环进尺1.2m，每个班在大、小断面各掘进3个循环，进尺可达到7.2m，每天二个掘进进尺班，月进尺可达到370m。
三、运输方式及设备布置
3.1岩 巷
一般运输巷道的长度为1500m左右。为了及时调车，缩短运输距离，每掘进100m左右设立一个临时调车场，存放空重车，并调配车辆。轨道上山和运输上山等上山巷道的长度在700m左右。每向前掘进30m就要掘出一个躲避洞，存放管线、钻机等材料、设备，这样可以缩短材料、设备的搬运时间。迎头要留出7m的空间便于钻眼放炮作业，出矸使用耙斗机地座绞车，将耙斗机上部槽去掉，将矸石直接扒到40T型运输机上运出。
3.2煤 巷
运输顺槽和回风顺槽长度一般在500～1200m左右，在顺槽中采用SDP-600型胶带运输机取代刮板运输机，减少了设备数量，同时也减少了机械运行故障。掘进迎头仍然采用SGW-40T型刮板运输机，每间隔70m延长一次带式输送机，从而提高了掘进速度。
四、加强设备保养与管理
设备全部实行专人管理、专人维修、专人操作。设备配置足够的易损零部件，以备急用。配件放置在指定位置。
五、采用光爆锚喷支护技术
采用光爆锚喷支护技术的巷道具有成形好、岩（煤）面平整、轮廓鲜明的优点。采用该项技术，半眼率在50%以上，超、欠挖控制在15%以内。
锚喷支护施工与砌碹、架棚支护施工比较，施工速度比料石砌碹快3～4倍、比架棚快50%，由此可见采用锚喷支护简化了工序、减少了运输环节、减轻了施工劳动强度，加快了掘进速度。因此，根据巷道具体条件尽可能采用此施工工艺。
采用锚杆、锚索联合支护时，锚杆紧跟迎头安设，锚索可在距离迎头20m内进行安设，这样为主要工序提供了实施空间。大断面切眼采用锚杆、锚索联合支护时则大断面形成后在小断面可以借鉴炮采工作面的开帮方式，采用两道帮开掘完成。这样可以成倍地提高掘进速度。
六、坚持安全第一，严格现场管理
要真正实现快速安全掘进施工，必须强化质量认证，规范职工操作。必须摆正安全与生产之间的关系，决不能片面的追求进度而忽略安全。对工程质量、安全设施必须实行动态管理，发现问题及时解决。要强化现场检查，指定专人对施工质量进行跟踪检查。要求各个班组按照正规循环程序作业，严格执行劳动纪律，杜绝“三违”行为。
七、强化服务系统，提高服务质量
生产、机电、运输、通风、安全监察、调度及地质检测等职能部门的服务质量也直接影响到掘进单进水平的提高。
巷道的设计、接续以及各类措施应及时审批；井下地质条件的变化应提前预报，以便掘进施工部门提前做好应变准备；测量部门应为掘进工作面配备激光指向仪，以便施工时减少繁琐认准工序；机电、运输、通风等部门及时做好相应的工作，为提高掘进速度创造条件。各职能部门应挑选责任心强、业务熟练的人员在现场蹲点，发现问题可以及时处理，从而为快速掘进提供有力保障。
【关键词】岩巷快速掘进；双循环作业法；特殊工种循环作业
在煤矿巷道掘进中合理选用施工工艺，利用中深孔爆破技术，采用平行作业方式，组织好炮掘巷道的快速施工，其速度可达到正常掘进的几倍。这对于缓解矿井采掘关系紧张，维持矿井的稳产、高效具有重要意义。
一、采用中深孔爆破，施工工艺
工艺流程。对传统的施工工艺流程进行细化、优化，科学组织，最大限度地安排平行作业。由技术负责人现场跟班，优化工序间的衔接，摒弃窝工现象，测试优化后各工序的耗时。经试验测试将正规循环细化为“打上部眼（出矸）→耙下部矸→打下部眼（出矸）→打帮锚（出矸）→连线装药→爆破→打顶锚（出矸）→初喷”，完成该“八工序”视为完成1个小循环。
1.1岩 巷
岩巷掘进采用风钻钻爆破眼，每个掘进头保持5～6台风钻，每个钻眼深度在2～2.2m。钻眼施工时操作遵循以下五个要点：
①严格执行岗位责任制；②钻眼前要认准中腰线，根据中腰线确定周边轮廓和眼位；③钻眼作业时必须严格做到准、平、直、齐，以保证爆破后能形成比较整齐而基本垂直的作业面；④根据岩石硬度调整爆破图表，控制装药量，严格控制周边眼的装药量；⑤一炮三研究：研究施工方案、研究施工程序、研究施工效果。这样可以确保巷道一次成形。
掘进时采用小班多循环的方式作业，每个循环掘进2m，每个班2个循环。这样每个班掘进进尺可以达到4m，月进尺达到204m。
1.2煤 巷
煤巷掘进时，炮眼深度为0.7m，循环进度为0.6m，很难提高掘进速度。为了既能提高煤巷掘进施工速度、又要保证施工安全，我们设计迎头炮眼深度：底部眼、掏槽眼、两帮及中部炮眼的深度为2m，顶部炮眼的深度为0.7m，放完炮后，在0.7m处打第一排锚网。此时，顶部煤层由于受到爆破的震动，煤体已经松散，将顶部松散的煤撬掉后打第二、三排锚网。由此循环，单循环进尺可达1.8m，每个班3个循环，进尺可达5.4m，每天二个掘进进尺班，月进尺可达到324m，从而提高了掘进速度。
二、实行多工序平行作业
2.1岩 巷
岩巷掘进采用三八作业制，两个班掘进，一个班喷射混凝土。掘进班将钻眼与装矸平行作业。先将迎头矸石撤到距迎头不少于7m的耙斗装岩机前，这样钻眼和装矸就实现了平行作业。每个掘进班剩留约一茬矸石交给下一个班装运，喷浆班在拌料期间装运剩留的矸石，并完成铺道、移耙斗装岩和筑水沟的作业，这样充分利用空间进行作业。
2.2煤 巷
煤巷掘进采用楔形掏槽方法，并将40T或20B型运输机的机尾延伸到煤壁内。这样，放炮后只要开动运输机就可以将大部分煤直接运走，只剩余小部分煤由人工清理，从而减少作业时间和劳力。在掘大断面切眼时，大小断面相距10m以上，在大断面钻完眼后随即将煤电钻移至小断面上继续钻眼，在大断面作业的人员进行装药、放炮、清渣和顶部锚网作业；当大断面完成上述作業、小断面也完成钻眼作业后，双方再交换重复上述作业。如此循环可实现单循环进尺1.2m，每个班在大、小断面各掘进3个循环，进尺可达到7.2m，每天二个掘进进尺班，月进尺可达到370m。
三、运输方式及设备布置
3.1岩 巷
一般运输巷道的长度为1500m左右。为了及时调车，缩短运输距离，每掘进100m左右设立一个临时调车场，存放空重车，并调配车辆。轨道上山和运输上山等上山巷道的长度在700m左右。每向前掘进30m就要掘出一个躲避洞，存放管线、钻机等材料、设备，这样可以缩短材料、设备的搬运时间。迎头要留出7m的空间便于钻眼放炮作业，出矸使用耙斗机地座绞车，将耙斗机上部槽去掉，将矸石直接扒到40T型运输机上运出。
3.2煤 巷
运输顺槽和回风顺槽长度一般在500～1200m左右，在顺槽中采用SDP-600型胶带运输机取代刮板运输机，减少了设备数量，同时也减少了机械运行故障。掘进迎头仍然采用SGW-40T型刮板运输机，每间隔70m延长一次带式输送机，从而提高了掘进速度。
四、加强设备保养与管理
设备全部实行专人管理、专人维修、专人操作。设备配置足够的易损零部件，以备急用。配件放置在指定位置。
五、采用光爆锚喷支护技术
采用光爆锚喷支护技术的巷道具有成形好、岩（煤）面平整、轮廓鲜明的优点。采用该项技术，半眼率在50%以上，超、欠挖控制在15%以内。
锚喷支护施工与砌碹、架棚支护施工比较，施工速度比料石砌碹快3～4倍、比架棚快50%，由此可见采用锚喷支护简化了工序、减少了运输环节、减轻了施工劳动强度，加快了掘进速度。因此，根据巷道具体条件尽可能采用此施工工艺。
采用锚杆、锚索联合支护时，锚杆紧跟迎头安设，锚索可在距离迎头20m内进行安设，这样为主要工序提供了实施空间。大断面切眼采用锚杆、锚索联合支护时则大断面形成后在小断面可以借鉴炮采工作面的开帮方式，采用两道帮开掘完成。这样可以成倍地提高掘进速度。
六、坚持安全第一，严格现场管理
要真正实现快速安全掘进施工，必须强化质量认证，规范职工操作。必须摆正安全与生产之间的关系，决不能片面的追求进度而忽略安全。对工程质量、安全设施必须实行动态管理，发现问题及时解决。要强化现场检查，指定专人对施工质量进行跟踪检查。要求各个班组按照正规循环程序作业，严格执行劳动纪律，杜绝“三违”行为。
七、强化服务系统，提高服务质量
生产、机电、运输、通风、安全监察、调度及地质检测等职能部门的服务质量也直接影响到掘进单进水平的提高。
巷道的设计、接续以及各类措施应及时审批；井下地质条件的变化应提前预报，以便掘进施工部门提前做好应变准备；测量部门应为掘进工作面配备激光指向仪，以便施工时减少繁琐认准工序；机电、运输、通风等部门及时做好相应的工作，为提高掘进速度创造条件。各职能部门应挑选责任心强、业务熟练的人员在现场蹲点，发现问题可以及时处理，从而为快速掘进提供有力保障。