淺談如何提高煤礦巖巷掘進(jìn)速度

徐海東

摘要：隨著煤炭市場(chǎng)需求的擴(kuò)大煤炭生產(chǎn)能力又一次大幅度提高，，致使巷道工作量加大，銜接十分緊張。掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展緩慢已越來(lái)越成為該礦可持續(xù)性發(fā)展的瓶頸，如何提高煤礦巖巷掘進(jìn)速度筆者就自己的認(rèn)識(shí)，談幾點(diǎn)看法。

關(guān)鍵詞：煤礦巖巷掘進(jìn)速度對(duì)策

0 引言

隨著煤炭市場(chǎng)需求的擴(kuò)大，特別是采煤設(shè)備和采煤技術(shù)水平的提高，煤炭生產(chǎn)能力又一次大幅度提高，致使巷道工作量加大，銜接十分緊張。為了保證礦井生產(chǎn)的正常銜接，應(yīng)加快開(kāi)拓工程進(jìn)度。巖巷掘進(jìn)在煤礦建設(shè)和生產(chǎn)中，占有重要的位置。在新井建設(shè)中，巖巷掘進(jìn)工程量一般約占總工程量的40%～50%，施工工期占35%～50%；在生產(chǎn)礦井中占總工程量的25%左右。但由于我國(guó)的掘進(jìn)設(shè)備革新慢，適應(yīng)性差、技術(shù)不過(guò)關(guān)等因素影響，掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展緩慢已越來(lái)越成為該礦可持續(xù)性發(fā)展的瓶頸，也是廣大技術(shù)人員需要研究的關(guān)鍵性問(wèn)題。

快速掘進(jìn)是緩解接替緊張局面最為有效的方法，對(duì)實(shí)現(xiàn)煤礦的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展意義重大。巖巷掘進(jìn)是一個(gè)多工序交替過(guò)程，主要由破巖、裝運(yùn)和支護(hù)三大工序組成。要達(dá)到巷道施工的快速高效，最根本的就是使每個(gè)工序能夠高效率，并使得每個(gè)工序能夠很好地協(xié)調(diào)連接起來(lái)。現(xiàn)階段我國(guó)的煤礦在巖巷掘進(jìn)施工中，積極引進(jìn)和推廣新工藝、新材料、新設(shè)備，同時(shí)對(duì)原生產(chǎn)設(shè)備不斷地進(jìn)行技術(shù)改造，在爆破材料、錨桿支護(hù)的原材料和機(jī)具的造型上，進(jìn)行了一系列的改革，充分發(fā)揮綜合機(jī)械化效能，提高了巖石的掘進(jìn)速度和支護(hù)效果。

1 巖巷掘進(jìn)中存在的主要問(wèn)題

1.1 機(jī)械化裝備水平低 我國(guó)巖巷機(jī)械化作業(yè)線主要分為兩大類。一類是高檔機(jī)械化作業(yè)線，即打眼、裝巖、轉(zhuǎn)載、運(yùn)輸?shù)戎饕h(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化配套，用鑿巖臺(tái)車或鉆裝錨機(jī)組配大功率高效導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)打眼，無(wú)軌裝載機(jī)全斷面裝巖，使工人從繁重的體力勞動(dòng)中徹底解放出來(lái)，實(shí)現(xiàn)高速高效和文明生產(chǎn)。這是巖巷掘進(jìn)機(jī)械化的發(fā)展方向，國(guó)外已普遍采用。另一類是裝載、運(yùn)輸采用機(jī)械化，而打眼、噴漿等仍采用人工作業(yè)，屬于普及型機(jī)械化作業(yè)線。高檔機(jī)械化作業(yè)線設(shè)備投資較高，從而限制了其應(yīng)用，在我國(guó)的推廣應(yīng)用時(shí)間較短，一般月進(jìn)度較低。絕大多數(shù)礦井采用普及型機(jī)械化作業(yè)線。但由于裝巖、轉(zhuǎn)載、運(yùn)輸、支護(hù)各環(huán)節(jié)配套性欠佳、作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度較大，雖然取得了一些成績(jī)，但掘進(jìn)速度很難有所突破，效率也較低。

1.2 爆破參數(shù)有待進(jìn)一步優(yōu)化 目前很多礦井的巖石巷道還使用炮掘，但掘進(jìn)炮眼數(shù)目較多，直接影響了巷道掘進(jìn)打眼時(shí)間；爆破效果較差，存在超欠挖現(xiàn)象，周邊成形不理想，從而形成二次動(dòng)工或返工現(xiàn)象。

1.3 施工工藝、工作面布置及勞動(dòng)組織形式選擇中的問(wèn)題 不能根據(jù)具體條件確定施工工藝，優(yōu)化掘進(jìn)、裝巖、支護(hù)、運(yùn)輸?shù)裙ば虻淖罴褧r(shí)間參數(shù)；很多工序都不能平行作業(yè)，從時(shí)間和空間上不能充分運(yùn)作，窩工現(xiàn)象很多。

1.4 操作人員素質(zhì)和勞動(dòng)積極性差 隨著巖巷掘進(jìn)的新工藝、新設(shè)備、新材料的開(kāi)發(fā)和使用，綜合機(jī)械化設(shè)備更新、很多工人和機(jī)電維修人員對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能、原理、維護(hù)的基礎(chǔ)知識(shí)、常見(jiàn)設(shè)備故障、診斷方法、設(shè)備事故處理措施都不熟悉，從而影響連續(xù)生產(chǎn)。另外很多單位獎(jiǎng)罰制度不具體，甚至有的就沒(méi)有，導(dǎo)致施工單位的積極性和主動(dòng)性很差。

2 提高巖巷快速掘進(jìn)的措施

2.1 爆破工藝創(chuàng)新，大力推廣中深孔光面爆破 影響巖巷掘進(jìn)爆破效率的主要因素有:掏槽方式及其裝藥量、炮眼深度、周邊眼光爆參數(shù)、起爆時(shí)差和炮眼利用率等。中深孔爆破的掏槽眼深度比普通掏槽眼深度大，一般達(dá)到210m～315m。掏槽眼的深度大小決定著循環(huán)進(jìn)尺的大小，同時(shí)，對(duì)周邊眼的爆破質(zhì)量及成巷質(zhì)量也有影響。為了提高中深孔直眼掏槽的掏槽效果和炮眼利用率，須在裝藥眼附近布置空眼以增加自由面，還需要合理的確定相鄰裝藥眼的眼距、掏槽眼的幾何形狀、裝藥量和裝填結(jié)構(gòu)。炮眼深度存在一個(gè)最優(yōu)值，應(yīng)以提高巷道掘進(jìn)效率為前提，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況綜合確定，長(zhǎng)期實(shí)踐表明，中深孔爆破(L=2～3m)優(yōu)于淺孔爆破(L=1.5～2m)。

光面爆破是合理選擇爆破參數(shù)的控制爆破技術(shù)。它是通過(guò)合理的選擇爆破參數(shù)，使爆破后的巷道成形規(guī)整，減少超控和欠控，最大限度地保持圍巖的自身強(qiáng)度，從而增強(qiáng)圍巖的自撐能力。要取得較好的光爆效果，首先必須選擇合理的光爆參數(shù)。

2.2 確定錨桿支護(hù)參數(shù)，提高錨桿安裝質(zhì)量 支護(hù)管理不但對(duì)巷道支護(hù)質(zhì)量有影響，對(duì)掘進(jìn)進(jìn)尺也有影響，如永久支護(hù)前大面積片幫，使噴漿厚度和噴射工作量增大。在實(shí)踐中可根據(jù)圍巖松動(dòng)圈理論，以懸吊作用設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，并根據(jù)巖性的具體情況，定出合適的支護(hù)密度，最后通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)，檢驗(yàn)支護(hù)參數(shù)選擇的合理性。在普及應(yīng)用全長(zhǎng)樹(shù)脂錨桿的基礎(chǔ)上，針對(duì)大斷面，服務(wù)年限長(zhǎng)的井巷工程，積極推廣使用高強(qiáng)度新型錨桿。錨噴支護(hù)方式必須與光面爆破技術(shù)相結(jié)合，否則圍巖受損嚴(yán)重，表面裂隙較多，圍巖松動(dòng)圈較大，巖體喪失穩(wěn)定性；巷道輪廓線參差不齊，易造成應(yīng)力集中，噴層受到剪切破壞而導(dǎo)致巷道損壞。

2.3 采用綜合機(jī)械化配套設(shè)備是快速施工的關(guān)鍵因素 巖巷掘進(jìn)多年來(lái)一直沿用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)，但液壓鑿巖機(jī)在性能上要優(yōu)于風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)，如械械性能好，鑿巖速度快，比同類風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)提高1倍～2倍。進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來(lái)，煤炭基本建設(shè)推廣了以調(diào)車盤、耙斗裝巖機(jī)為主，以側(cè)裝機(jī)、全液壓鉆車為主，以電動(dòng)鑿巖機(jī)為主和以鉆裝錨機(jī)組為主的4種巖巷機(jī)械化作業(yè)線，應(yīng)用在大斷面巖巷施工中，創(chuàng)造了良好成績(jī)。

2.4 充分調(diào)動(dòng)職工積極性，加強(qiáng)工人培訓(xùn)和學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì) 為提高掘進(jìn)隊(duì)伍的戰(zhàn)斗力，煤礦相關(guān)部門要多次舉行勞動(dòng)競(jìng)賽，如打眼比賽、噴漿比賽等，有利的調(diào)動(dòng)了職工的積極性，使職工在工作中感到快樂(lè)，工作更加積極主動(dòng)。適當(dāng)提高班隊(duì)長(zhǎng)、機(jī)長(zhǎng)、維修工等人員的工資分配系數(shù)，對(duì)“技術(shù)能手”帶徒弟、講課，給予適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)，充分發(fā)揮巖巷“技術(shù)能手”的傳幫帶作用，最大限度地挖掘職工潛能，為巖巷快掘獻(xiàn)策獻(xiàn)力。對(duì)井下施工人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，在應(yīng)用新技術(shù)方面，要做到技術(shù)交底。對(duì)于井下出現(xiàn)的問(wèn)題，管理人員要及時(shí)妥當(dāng)及時(shí)處理，不能拖拉造成窩工，以至于減緩掘進(jìn)速度。

2.5 加強(qiáng)勞動(dòng)組織管理，實(shí)行全面質(zhì)量控制 通過(guò)合理的勞動(dòng)組織，使得各工種互相協(xié)作，消除各工種間工作量不均衡的現(xiàn)象，同時(shí)各工種處于統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)之下，各工序銜接緊密，減少和避免相互影響，縮短循環(huán)時(shí)間。另外要狠抓工程質(zhì)量，以質(zhì)量保證安全，以質(zhì)量促進(jìn)度。建立健全質(zhì)量保證體系，強(qiáng)調(diào)過(guò)程控制，特別是關(guān)鍵過(guò)程的控制。按照公司頒布的安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收，質(zhì)量與個(gè)人工資掛鉤，安全檢查員、質(zhì)量驗(yàn)收員、班組長(zhǎng)現(xiàn)場(chǎng)跟班驗(yàn)收。

3 結(jié)束語(yǔ)

巖石巷道的掘進(jìn)是一個(gè)系統(tǒng)工程，為保證巖巷優(yōu)質(zhì)高效掘進(jìn)，在研究提升掘進(jìn)機(jī)械化水平和開(kāi)發(fā)先進(jìn)的爆破技術(shù)的同時(shí)，必須采用科學(xué)的施工組織和管理方法。完善制度、嚴(yán)格考核，加強(qiáng)培訓(xùn)、推進(jìn)巖巷專業(yè)化隊(duì)伍建設(shè)，加大技術(shù)創(chuàng)新，將巖巷的快速掘進(jìn)水平再推上一個(gè)臺(tái)階，以取得更加顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]叢德俊.煤礦巖巷掘進(jìn)中存在的問(wèn)題.建井技術(shù).1996年.

[2]任建民.發(fā)揮綜合機(jī)械化優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)巖巷快速掘進(jìn).煤炭技術(shù).2009年4月.

[3]黃以壽.大斷面巖巷快速掘進(jìn)的幾點(diǎn)體會(huì).煤礦現(xiàn)代化.2006年第3期.