淺談巖石平巷快速掘進(jìn)的影響因素

周文勇

摘要：本文分析了影響巖石平巷快速掘進(jìn)的因素，并探討了我國(guó)礦山平巷掘進(jìn)今后發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于指導(dǎo)巖巷快速掘進(jìn)有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：井巷工程快速掘進(jìn)影響因素

1概論

巖石平巷施工在煤礦新井建設(shè)和生產(chǎn)礦井的開(kāi)拓工程中占有很重要的地位。一般它約占井巷開(kāi)拓工程量的22％，占巷道開(kāi)拓總工期的40％。60％。因此，提高平巷施工技術(shù)，加快掘進(jìn)速度，對(duì)縮短礦山基建周期、實(shí)現(xiàn)礦山穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)、均衡生產(chǎn)，具有重要意義。

2影響因素分析

巷道掘進(jìn)是一個(gè)系統(tǒng)工程，影響因素較多，該系統(tǒng)是包含人(施工者和管理者)、技術(shù)裝備、生產(chǎn)技術(shù)以及管理、安全、技術(shù)革新等諸多因素所構(gòu)成的綜合復(fù)雜體系。現(xiàn)將其歸納以下三個(gè)主要方面：人的因素、施工機(jī)械設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù)因素、環(huán)境因素。

2.1人的因素

2.1.1施工人員的素質(zhì)①勞動(dòng)者的素質(zhì)。勞動(dòng)者的素質(zhì)的影響主要體現(xiàn)在勞動(dòng)者的技術(shù)熟練程度、操作水平、生產(chǎn)積極性、安全意識(shí)、服從指揮等幾個(gè)方面。勞動(dòng)者的技術(shù)熟練程度決定了勞動(dòng)者的勞動(dòng)效率：勞動(dòng)者的操作水平?jīng)Q定了勞動(dòng)者的作業(yè)質(zhì)量；勞動(dòng)者的生產(chǎn)積極性決體現(xiàn)了勞動(dòng)者的主觀能動(dòng)性，是內(nèi)在的基礎(chǔ)的因素；安全是第一效益，提倡以人為本必須注重安全；勞動(dòng)者的服從意識(shí)決定了勞動(dòng)組織能否順利進(jìn)行、安全技術(shù)措施、施工作業(yè)規(guī)程是否能在現(xiàn)場(chǎng)不打折扣地執(zhí)行，也決定了生產(chǎn)勞作的效率。在新工藝施工前，要對(duì)職工進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，使工人盡快掌握每一道工序及要求，能夠達(dá)到熟練操作、操作規(guī)范：在每次班前會(huì)上要對(duì)工人做生產(chǎn)動(dòng)員，提高他們的生產(chǎn)勞動(dòng)的積極性，做安全教育，提高他們的安全意識(shí)；掘進(jìn)施工中，在人員配備上做到工種齊全、分工明確、密切配合，各工程銜接緊密，有效地利用工時(shí)，提高工效、提高工人素質(zhì)，培養(yǎng)出盡可能多的多面手，只有這樣才能使其掘進(jìn)效率保持較高的水平。②管理者的能力。管理者，特別是基層直接管理者的技術(shù)水平、組織能力、管理能力、培訓(xùn)能力等方面在施工組織中尤為重要。管理者的技術(shù)水平?jīng)Q定了作業(yè)規(guī)程、安全技術(shù)措施的質(zhì)量、使用性，生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新性；管理者的組織能力、管理能力決定了勞動(dòng)組織是否有效、勞動(dòng)生產(chǎn)是否能高效進(jìn)行。安全規(guī)程不完善，現(xiàn)場(chǎng)管理不到位或制定的管理制度未認(rèn)真貫徹。技術(shù)人員業(yè)務(wù)素質(zhì)低，巷道掘進(jìn)設(shè)計(jì)不合理，生產(chǎn)工藝不完善，支護(hù)設(shè)計(jì)不合理等都會(huì)給生產(chǎn)造成隱患，從而影響施工的順利進(jìn)行。

2.1.2管理組織形式①基本管理制度。健全和堅(jiān)持以崗位責(zé)任制為中心的各項(xiàng)管理制度，是施工技術(shù)措施、施工設(shè)備和施工組織得以順利實(shí)施的保證，是加快施工速度、降低生產(chǎn)成本、保證施工質(zhì)量和安全的基礎(chǔ)。掘進(jìn)工作隊(duì)是井巷施工最基層的組織，管理工作應(yīng)以此為基礎(chǔ)。掘進(jìn)工作隊(duì)的制度管理一般包括崗位責(zé)任制、正規(guī)循環(huán)作業(yè)和等級(jí)掘進(jìn)隊(duì)等。②合理的施工方法。對(duì)于巷道掘進(jìn)，采取一次性成巷或多次成巷，根據(jù)圍巖情況進(jìn)行超前支護(hù)或初期支護(hù)，必要地段加強(qiáng)支護(hù)，以保證安全，根據(jù)實(shí)際情況采取掘支平行作業(yè)、掘支單行作業(yè)、掘支交替作業(yè)。在支護(hù)過(guò)程中，改善施工藝，如采用濕噴工藝、發(fā)揮圍巖自承能力的錨桿支護(hù)等，既減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，又改善施工環(huán)境。③科學(xué)的施工組織?？茖W(xué)地施工組織要求作到以下幾點(diǎn)：a確定每個(gè)工序作業(yè)時(shí)間和循環(huán)時(shí)間，盡量壓縮關(guān)鍵線路上關(guān)鍵工序外時(shí)間，根據(jù)現(xiàn)有的機(jī)具性能優(yōu)化出最佳參數(shù)，確定合理的循環(huán)進(jìn)尺和循環(huán)方式；b多工序平行作業(yè)；c編制合理高效的循環(huán)圖表，優(yōu)化勞動(dòng)組織；d合理選擇施工作業(yè)方式。

2.2施工機(jī)械設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù)因素

2.2.1機(jī)械設(shè)備鉆眼、爆破與裝運(yùn)是巷道施工中主要工序，而鉆眼與裝運(yùn)設(shè)備的合理選擇及使用將直接決定巷道掘進(jìn)速度。①鉆眼：當(dāng)前巷道掘進(jìn)普遍使用的仍是氣動(dòng)鑿巖機(jī)，由于氣腿鑿巖機(jī)輸出功率小，鉆速低，所鉆炮孔深度淺，要想提高工作面鉆孔速度，就得多機(jī)作業(yè)，但掘進(jìn)工效仍無(wú)法提高。我國(guó)部分工程項(xiàng)目已采用單臂、雙臂或三臂鑿巖臺(tái)車(chē)進(jìn)行施工，但用的較少。②裝運(yùn)：裝巖工序在平巷掘進(jìn)中占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的30～50％，當(dāng)前國(guó)內(nèi)已基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)。從五十年代到現(xiàn)在，我國(guó)工程施工中裝運(yùn)機(jī)械共進(jìn)行了四個(gè)階段的更新，在裝巖上總的趨勢(shì)是從效率低的裝載設(shè)備為主的間斷出碴設(shè)備配套，向高效率連續(xù)出碴設(shè)備配套發(fā)展，即采用連續(xù)作業(yè)的蟹爪式或立爪式裝載機(jī)與皮帶轉(zhuǎn)載機(jī)和礦車(chē)配套，或采用的無(wú)軌鏟運(yùn)機(jī)出碴或與大噸位自卸汽車(chē)配套出碴，其可把掘進(jìn)工效提高1～2倍，采準(zhǔn)時(shí)間縮短75～80％。

2.2.2生產(chǎn)技術(shù)根據(jù)我國(guó)井巷掘進(jìn)當(dāng)前施工水平，廣泛采用的仍是鉆爆法施工，而支護(hù)方式基本為錨噴支護(hù)。該方法在施工速度、安全質(zhì)量、勞動(dòng)強(qiáng)度、生產(chǎn)成本方面均優(yōu)于傳統(tǒng)的架棚支護(hù)和砌碹支護(hù)方式。但施工中仍存在一些問(wèn)題，如由于巷道成形欠佳造成網(wǎng)、噴質(zhì)量差，錨桿安裝質(zhì)量不好等，對(duì)于圍巖較差地段不但會(huì)存在安全隱患，而且還會(huì)制約井巷掘進(jìn)進(jìn)度。①改進(jìn)光爆技術(shù)，改善巷道成形。當(dāng)前巷道爆破均采用光面爆破，而大多為淺孔爆破，為提高進(jìn)尺，可從加大孔深和孔徑入手。根據(jù)巖性以及巷道斷面優(yōu)化設(shè)計(jì)爆破參數(shù)，確定出合理的間排距，科學(xué)的裝藥量和啟爆方式。②合理選擇錨桿、錨索參數(shù)。據(jù)地質(zhì)條件、礦壓大小、巷道尺寸，結(jié)合已施工工程的狀況，設(shè)計(jì)出合理的錨桿、錨索參數(shù)包括：錨桿直徑大小、長(zhǎng)度、間排距；是否用鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)片的尺寸參數(shù)及類(lèi)型；是否用錨索，錨索的直徑、長(zhǎng)度等。③選用合格材料，保證網(wǎng)噴質(zhì)量。金屬網(wǎng)主要增加噴砼的抗彎強(qiáng)度和韌性，同時(shí)減少回彈料，安裝時(shí)必須緊貼巖面。選用合格的噴漿料生產(chǎn)砼，并選擇濕噴工藝，不但可提高噴漿效果，減少回彈率，還可改善工作環(huán)境。

3環(huán)境因素

3.1自然因素地下突水、瓦斯、高地溫及高壓力圍巖變形等自然災(zāi)害將直接危害巷道施工安全，其在施工中可借助相關(guān)設(shè)備(如地質(zhì)雷達(dá)、超聲波、電測(cè)法、紅外線設(shè)備等)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，采取必要措施達(dá)到安全條件，但其勢(shì)必影響施工進(jìn)度。

3.2人為因素平巷掘進(jìn)，基本為獨(dú)頭施工，掌子面空間狹小，人員、機(jī)械較多，空氣質(zhì)量差；特別是鉆眼和出碴時(shí)。對(duì)此必須加強(qiáng)通風(fēng)，保證空氣質(zhì)量及能見(jiàn)度，減少安全隱患。

4我國(guó)平巷掘進(jìn)發(fā)展方向

鑿巖爆破方面，在中小型礦山進(jìn)一步推廣半液壓鑿巖臺(tái)車(chē)，在先進(jìn)的大型礦山，特別是新建礦山引進(jìn)推廣先進(jìn)的全液壓鑿巖設(shè)備，在長(zhǎng)巷道獨(dú)頭掘進(jìn)中，研制和推廣鑿巖裝載聯(lián)合設(shè)備，同時(shí)，進(jìn)行小直徑全斷面掘進(jìn)機(jī)的引進(jìn)和應(yīng)用。

出碴方面，采用效率較高的裝載設(shè)備，比如蟹爪式和耙斗式裝載機(jī)，大力推廣梭式礦車(chē)，長(zhǎng)巷道獨(dú)頭掘進(jìn)盡量搭接使用，采準(zhǔn)巷道多頭掘進(jìn)時(shí)，采用鏟運(yùn)機(jī)出碴。

加強(qiáng)平巷施工組織和管理工作。平巷施工要達(dá)到快速、優(yōu)質(zhì)、低耗和安全的要求，除合理地選擇先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備配套外，還要正確選擇作業(yè)方式，采用行之有效的施工組織與科學(xué)的管理方法。作為科研項(xiàng)目，重點(diǎn)研究全斷面掘進(jìn)機(jī)，因?yàn)槠鋭?shì)必將成為主流的破巖設(shè)備。