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【摘 要】目前煤矿岩巷掘进85%以上仍以爆破法为主。传统炮掘施工正规循环率低，工序复杂、工人劳动强度大，施工过程中对围岩破坏大，后期巷道修护工程量大。要改变这种现状，就要走专业化和机械化之路。某矿采用岩巷综掘机施工替代传统炮掘施工，同时优化劳动组合和作业循环，大大提高了岩巷掘进速度，降低了工人的劳动强度。本文结合某大巷综掘作业线施工情况，阐述了综掘作业线的施工工艺、劳动组织、技术保障、设备改进等，并针对施工中出现的问题提出了建议。
【关键词】快速掘进；施工工艺；综掘机械化作业线
0.概况
某煤矿设计生产能力为3.85Mt/a，西三采区为矿井的接替采区，该区胶带机巷的施工直接影响着矿井的正常生产接替。目前施工的胶带机巷设计长度3000m，断面14.95m2。该巷道位于W3213工作面采空区下10～20m，巷道基本沿地层走向施工，施工方向视倾角为1°左右，巷道围岩受采空区扰动大。岩石主要为泥岩，部分区域含有砂岩，施工巷道内岩石硬度系数小于7。巷道虽有砂岩裂隙水，一般出水量不大，表现为顶底板滴淋、渗水，正常涌水量小于1m3/h，具备采用岩巷综掘作业线施工的条件。
西三采区胶带机巷施工初期采用炮掘施工，由于工序复杂、工人劳动强度大等因素综合影响，岩巷炮掘速度最快为130m/月，最慢为 61m/月，没有达到现代化矿井的快速掘进水平。岩巷掘进速度过慢，将会严重影响采区正常生产接替，此外，采用炮掘工艺对巷道围岩破坏程度大，增加了巷道后期维护成本，影响了矿井的生产经济效益。因此，研究以综合机械化设备为基础的岩巷掘进施工工艺，进而提高岩巷掘巷效率和成巷质量。
1.优化施工工艺，实现快速掘进
针对以上现状及存在的问题，该矿为了解决采掘接替困难，实现巷道的快速掘进，主要对掘进设备、支护参数、施工工艺、劳动组织、运输系统等方面进行了优化，同时对员工业务技能提出严格要求，加大奖罚力度，实施效果显著。
1.1掘进设备优化
西三采区胶带机巷炮掘施工时原采用人工钻眼放炮方式掘进，P-60耙矸机扒货，矸石落入到1.5t 矿车内，人工推车后由8t蓄电池机车牵引运输，这种施工方式劳动效率较为低下。采用机械化设备掘进后，现改用EBZ-260掘进机掘进、SDJ-80胶带机出矸、矸石落入1.5t矿车内，采用慢速绞车拉出后由8t蓄电池机车牵引运输，同时采用 QOS—420LZ除尘风机对巷道降尘，大大提高了巷道的掘进速度，降低了岩尘。新的综掘系统可拆卸，方便下井、运输及安装，而且设备自质量大，稳定性高，故障率低。
1.2优化支护设计
由于岩巷综掘施工取消了打眼放炮环节，对巷道围岩松动圈破坏范围小，提高了围岩的稳定性。通过对该矿围岩分类研究，根据施工工艺的不同，采用差异化支护方式，将巷道帮部锚杆由准22×2400mm 变为准22×2000mm，间排距由800mm×800mm变为800mm×900mm，同时取消初喷，直接复喷一次成巷，此项措施大大节约了支护时间，为综掘机快速掘进创造了条件。按照西三采区胶带机大巷更改支护参数前后的统计，每100m巷道（13根/排）可节省208根锚杆（顶部节省125 根，帮部节省83根）的支护时间，现场施工时每根锚杆从打眼至安装结束平均需要5min，预计可节约时间18.7h，根据岩巷综掘正规循环计算，18.7h可以完成2～3个循环进尺（4～5m）。
1.3岩巷综掘施工工艺和劳动组织
1.3.1施工工艺
综掘机掘进：交接班→安全确认→检查瓦斯、综掘机割岩→敲帮问顶→挂金属网→打设临时支护→挂防片帮网→打设上部锚杆→检查瓦斯、出矸→挂金属网、打下部锚杆→喷浆。
综掘施工与普通爆破作业法相比，少了打眼爆破程序，施工工艺简单，现场可操作性增强；同时割、装、运全部机械化操作；迎头作业人员减少，提高了安全系数和劳动效率。
1.3.2劳动组织
采用单班正规循环作业，每小班一个循环1.8m，1d 三循环，每循环切割进尺一般为2h，锚网喷支护及出矸石需要6h，机械化掘进原班进尺5.4m。施工队伍定编为83人：队长及技术员3人，小班职工60 人，负责迎头进尺；后路职工12人，负责文明生产、打永久水沟；机电小班 8人，负责设备、机械化作业线检修维护。与炮掘岗位相比，增加掘进机司机，减少耙矸机司机、打眼工；机电工人数增加较多。
1.4改进运矸系统
采用掘进机装岩，皮带机配合1.5t矿车联合出矸。出货系统为：掘进机装货→西三采区胶皮带机→1.5t矿车→西三采区胶皮带机2#联巷→西三采区轨道大巷→西一提料上山下部车场→西翼轨道大巷→电瓶车运至副井下口→地面。
1.5加大奖罚力度，提高工人业务水平
综掘司机的技术水平是进尺快慢的关键。为提高综掘机司机技术水平，该矿开展了司机技术比拼活动，每天根据小班写实记录统计数据，对掘进速度快、掘进质量高的司机进行加分奖励。通过技术比拼活动，综掘司机水平明显提高，每循环掘进速度由原来的90min减少到 60min，掘进后巷道轮廓平整，杜绝了超、欠挖现象；同时，对锚杆支护工也采取了同等激励机制，取得了良好的效果。
2.使用初期主要存在的问题及改进情况
（1）因除尘风机安装在皮带机机尾承载梁上，导致机尾承载梁长度不足。（2）除尘风机风量与迎头风量不匹配，造成除尘效果差。（3）掘进机操作时截割电机过载故障频繁，掘进效率低。对以上情况进行了改进：将机尾承载梁延长两节，安装了风量调节装置，将掘进机切割功率设定值加大，并对操作人员现场培训，掌握合理的切割方法。此外，为加快施工进度，掘进头采用取消初喷、复喷滞后的措施，出货系统上改进落矸漏斗，实现不间断运输。采用上述措施，掘进机组进入正常运转状态，最高班进尺4排（3.6m），最高日进尺11排（9.9m），最高月进尺245m。通过对系统及工艺的改进和优化，西三采区胶带机巷月进尺量及工效有了显著提高，巷道的掘进成本也下降明显。
3.结论
与传统的炮掘工艺相比，岩巷综掘工艺具有施工工艺简单、劳动效率高、掘进安全系数大、巷道成型好、支护成本小、设备适应强等优势，适用于类似地质条件下岩石巷道的快速掘进。但是，根据实际使用过程中的总结，对于综合机械化掘进施工提高生产效率还有如下几点建议：①根据巷道围岩的地质条件及用途，从设计源头上选用合适的支护方式，在保证支护强度和安全的条件下，合理安排施工工序，尽量保持平行作业。②配备技能熟练的机电工，机械设备检修与维护分工明确，责任到人，最大限度地减少设备影响。③形成完善的通风、运料、排矸系统，实现连续化运输，为快速掘进创造条件。④采用激励措施，最大程度地调动工人的劳动积极性，使各项工作都落到实处，提高综掘机的利用率，促进生产。
【参考文献】
[1]吴瑞，赵明周，卢雨，肖艳.复杂地质条件矿井综掘机的推广与应用[J].煤，2010（05）.
[2]荀其强，王恺，滕亚男.浅析综掘机的日常操作维护和故障处理[J].山东煤炭科技，2010（05）.
【关键词】快速掘进；施工工艺；综掘机械化作业线
0.概况
某煤矿设计生产能力为3.85Mt/a，西三采区为矿井的接替采区，该区胶带机巷的施工直接影响着矿井的正常生产接替。目前施工的胶带机巷设计长度3000m，断面14.95m2。该巷道位于W3213工作面采空区下10～20m，巷道基本沿地层走向施工，施工方向视倾角为1°左右，巷道围岩受采空区扰动大。岩石主要为泥岩，部分区域含有砂岩，施工巷道内岩石硬度系数小于7。巷道虽有砂岩裂隙水，一般出水量不大，表现为顶底板滴淋、渗水，正常涌水量小于1m3/h，具备采用岩巷综掘作业线施工的条件。
西三采区胶带机巷施工初期采用炮掘施工，由于工序复杂、工人劳动强度大等因素综合影响，岩巷炮掘速度最快为130m/月，最慢为 61m/月，没有达到现代化矿井的快速掘进水平。岩巷掘进速度过慢，将会严重影响采区正常生产接替，此外，采用炮掘工艺对巷道围岩破坏程度大，增加了巷道后期维护成本，影响了矿井的生产经济效益。因此，研究以综合机械化设备为基础的岩巷掘进施工工艺，进而提高岩巷掘巷效率和成巷质量。
1.优化施工工艺，实现快速掘进
针对以上现状及存在的问题，该矿为了解决采掘接替困难，实现巷道的快速掘进，主要对掘进设备、支护参数、施工工艺、劳动组织、运输系统等方面进行了优化，同时对员工业务技能提出严格要求，加大奖罚力度，实施效果显著。
1.1掘进设备优化
西三采区胶带机巷炮掘施工时原采用人工钻眼放炮方式掘进，P-60耙矸机扒货，矸石落入到1.5t 矿车内，人工推车后由8t蓄电池机车牵引运输，这种施工方式劳动效率较为低下。采用机械化设备掘进后，现改用EBZ-260掘进机掘进、SDJ-80胶带机出矸、矸石落入1.5t矿车内，采用慢速绞车拉出后由8t蓄电池机车牵引运输，同时采用 QOS—420LZ除尘风机对巷道降尘，大大提高了巷道的掘进速度，降低了岩尘。新的综掘系统可拆卸，方便下井、运输及安装，而且设备自质量大，稳定性高，故障率低。
1.2优化支护设计
由于岩巷综掘施工取消了打眼放炮环节，对巷道围岩松动圈破坏范围小，提高了围岩的稳定性。通过对该矿围岩分类研究，根据施工工艺的不同，采用差异化支护方式，将巷道帮部锚杆由准22×2400mm 变为准22×2000mm，间排距由800mm×800mm变为800mm×900mm，同时取消初喷，直接复喷一次成巷，此项措施大大节约了支护时间，为综掘机快速掘进创造了条件。按照西三采区胶带机大巷更改支护参数前后的统计，每100m巷道（13根/排）可节省208根锚杆（顶部节省125 根，帮部节省83根）的支护时间，现场施工时每根锚杆从打眼至安装结束平均需要5min，预计可节约时间18.7h，根据岩巷综掘正规循环计算，18.7h可以完成2～3个循环进尺（4～5m）。
1.3岩巷综掘施工工艺和劳动组织
1.3.1施工工艺
综掘机掘进：交接班→安全确认→检查瓦斯、综掘机割岩→敲帮问顶→挂金属网→打设临时支护→挂防片帮网→打设上部锚杆→检查瓦斯、出矸→挂金属网、打下部锚杆→喷浆。
综掘施工与普通爆破作业法相比，少了打眼爆破程序，施工工艺简单，现场可操作性增强；同时割、装、运全部机械化操作；迎头作业人员减少，提高了安全系数和劳动效率。
1.3.2劳动组织
采用单班正规循环作业，每小班一个循环1.8m，1d 三循环，每循环切割进尺一般为2h，锚网喷支护及出矸石需要6h，机械化掘进原班进尺5.4m。施工队伍定编为83人：队长及技术员3人，小班职工60 人，负责迎头进尺；后路职工12人，负责文明生产、打永久水沟；机电小班 8人，负责设备、机械化作业线检修维护。与炮掘岗位相比，增加掘进机司机，减少耙矸机司机、打眼工；机电工人数增加较多。
1.4改进运矸系统
采用掘进机装岩，皮带机配合1.5t矿车联合出矸。出货系统为：掘进机装货→西三采区胶皮带机→1.5t矿车→西三采区胶皮带机2#联巷→西三采区轨道大巷→西一提料上山下部车场→西翼轨道大巷→电瓶车运至副井下口→地面。
1.5加大奖罚力度，提高工人业务水平
综掘司机的技术水平是进尺快慢的关键。为提高综掘机司机技术水平，该矿开展了司机技术比拼活动，每天根据小班写实记录统计数据，对掘进速度快、掘进质量高的司机进行加分奖励。通过技术比拼活动，综掘司机水平明显提高，每循环掘进速度由原来的90min减少到 60min，掘进后巷道轮廓平整，杜绝了超、欠挖现象；同时，对锚杆支护工也采取了同等激励机制，取得了良好的效果。
2.使用初期主要存在的问题及改进情况
（1）因除尘风机安装在皮带机机尾承载梁上，导致机尾承载梁长度不足。（2）除尘风机风量与迎头风量不匹配，造成除尘效果差。（3）掘进机操作时截割电机过载故障频繁，掘进效率低。对以上情况进行了改进：将机尾承载梁延长两节，安装了风量调节装置，将掘进机切割功率设定值加大，并对操作人员现场培训，掌握合理的切割方法。此外，为加快施工进度，掘进头采用取消初喷、复喷滞后的措施，出货系统上改进落矸漏斗，实现不间断运输。采用上述措施，掘进机组进入正常运转状态，最高班进尺4排（3.6m），最高日进尺11排（9.9m），最高月进尺245m。通过对系统及工艺的改进和优化，西三采区胶带机巷月进尺量及工效有了显著提高，巷道的掘进成本也下降明显。
3.结论
与传统的炮掘工艺相比，岩巷综掘工艺具有施工工艺简单、劳动效率高、掘进安全系数大、巷道成型好、支护成本小、设备适应强等优势，适用于类似地质条件下岩石巷道的快速掘进。但是，根据实际使用过程中的总结，对于综合机械化掘进施工提高生产效率还有如下几点建议：①根据巷道围岩的地质条件及用途，从设计源头上选用合适的支护方式，在保证支护强度和安全的条件下，合理安排施工工序，尽量保持平行作业。②配备技能熟练的机电工，机械设备检修与维护分工明确，责任到人，最大限度地减少设备影响。③形成完善的通风、运料、排矸系统，实现连续化运输，为快速掘进创造条件。④采用激励措施，最大程度地调动工人的劳动积极性，使各项工作都落到实处，提高综掘机的利用率，促进生产。
【参考文献】
[1]吴瑞，赵明周，卢雨，肖艳.复杂地质条件矿井综掘机的推广与应用[J].煤，2010（05）.
[2]荀其强，王恺，滕亚男.浅析综掘机的日常操作维护和故障处理[J].山东煤炭科技，2010（05）.