煤礦巷道施工技術(shù)與管理

【摘 要】一次成巷及其作業(yè)方式有一次成巷施工法和分次成巷施工法。分次成巷施工法是先以小斷面掘進(jìn)，架設(shè)臨時(shí)支架，在一定時(shí)間后再刷大至設(shè)計(jì)的斷面，進(jìn)行永久支護(hù)。本文主要闡述了煤礦巷道掘進(jìn)與永久支護(hù)平行作業(yè)、順序作業(yè)、交替作業(yè)，及正規(guī)循環(huán)與多工序平行作業(yè)等技術(shù)問題。

【關(guān)鍵詞】煤礦；巷道；施工技術(shù)；管理

一次成巷及其作業(yè)方式有一次成巷施工法和分次成巷施工法。分次成巷施工法是先以小斷面掘進(jìn)，架設(shè)臨時(shí)支架，在一定時(shí)間后再刷大至設(shè)計(jì)的斷面，進(jìn)行永久支護(hù)。實(shí)踐表明，此方法支護(hù)材料消耗量大，初次只掘不支，圍巖暴露時(shí)間長(zhǎng)，在風(fēng)化和其他外力的作用下可能導(dǎo)致冒頂、片幫，所以，在施工中的困難較多、速度較慢。通常盡可能不采用此施工方法，在條件許可時(shí)可采用一次成巷的施工方法。這種方法即一次將巷道作成，把巷道施工中的掘進(jìn)、永久支護(hù)和掘砌水溝等分部工程看做一個(gè)整體，條件具備時(shí)還要把將鋪設(shè)永久軌道、安裝永久管線等也作為巷道的分部工程，前后連貫地同時(shí)施工，一次作成巷道。因一次成巷施工法可在掘進(jìn)后及時(shí)對(duì)圍巖實(shí)施永久支護(hù)，不僅作業(yè)安全、還對(duì)保證支護(hù)質(zhì)量、加快成巷速度有利，又可降低材料消耗及工程成本。

1、掘進(jìn)與永久支護(hù)平行作業(yè)

此作業(yè)方式的難易程度，一般取決于永久支護(hù)類型。若永久支護(hù)是金屬支架，工藝過程就比較簡(jiǎn)單，永久支護(hù)要隨掘進(jìn)而架設(shè)，最多在爆破后進(jìn)行一些修復(fù)即可。如果永久支護(hù)采用混凝土砌碴，掘進(jìn)與砌暄間要保持一定的距離，通常在20m~40m，防止導(dǎo)致兩工序的干擾和影響，又能避免爆破時(shí)崩壞暄拱。在這段距離中，通常使用金屬拱形支架作為控制頂板的臨時(shí)措施。在前面掘進(jìn)，在后面砌碴，幾個(gè)工種和幾道工序同時(shí)進(jìn)行施工，工藝過程復(fù)雜。所以，要在有限的空間，嚴(yán)密組織安排好各個(gè)工種及工序的有機(jī)配合。此方式適合圍巖較為穩(wěn)定及掘進(jìn)斷面大于8m2的巷道，防止掘、砌的相互干擾，影響成巷速度。

永久支護(hù)如果采用噴射混凝土，噴射要緊跟工作面，先噴一層30mm~50mm厚的混凝土，作臨時(shí)支護(hù)以控制圍巖，然后，還要進(jìn)行二次補(bǔ)噴，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)厚度。若永久支護(hù)采用錨噴聯(lián)合支護(hù)，錨桿要緊跟工作面迎頭安設(shè)，噴射混凝土要在工作面后一定的距離內(nèi)進(jìn)行。若遇頂板圍巖不穩(wěn)定，也可在爆破后立即噴射一層30mm~50mm厚的混凝土封頂，再打錨桿，噴射混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)厚度。

2、掘進(jìn)與永久支護(hù)順序作業(yè)

此作業(yè)是先把巷道掘進(jìn)一段距離，再停止掘進(jìn)，邊拆除臨時(shí)支架，邊進(jìn)行永久支護(hù)。在圍巖穩(wěn)定時(shí)，通常掘、支間距為10m~20m。如果永久支護(hù)使用錨噴支護(hù)，也應(yīng)按圍巖的穩(wěn)定狀況決定掘進(jìn)和錨噴的距離。主要有兩掘一錨噴或三掘一錨噴空頂距以小于5m為適合。

此作業(yè)方式掘、支輪流進(jìn)行，由一個(gè)作業(yè)隊(duì)完成。要求工人要一專多能，既能掘又會(huì)砌或會(huì)錨噴。此方式工作簡(jiǎn)單，而成巷速度慢，適合于掘進(jìn)斷面小于8m2、巷道圍巖不穩(wěn)定狀況。

如果巷道穿過松軟巖層或斷層破碎帶，要采用平行和順序作業(yè)等施工有困難時(shí)，要采用短段掘砌和邊掘邊錨噴的辦法施工，其施工效果顯著。掘、支間距為2m~4m，通常不用臨時(shí)支架，而對(duì)不穩(wěn)定地方，要適當(dāng)打些點(diǎn)柱或以剎桿和前探梁控制頂板。

3、掘進(jìn)與永久支護(hù)交替作業(yè)

在距離接近并平行的兩條巷道內(nèi)掘進(jìn)時(shí)，要由一個(gè)綜合掘進(jìn)隊(duì)負(fù)責(zé)施工。對(duì)巷道掘進(jìn)與永久支護(hù)順序進(jìn)行，而在相鄰的兩條巷道中的掘、支（或錨噴）交替進(jìn)行。它集中了順序作業(yè)和平行作業(yè)的特點(diǎn)，對(duì)特定工作面按順序作業(yè)法施工；對(duì)各個(gè)工作面，各主要工序要平行作業(yè)法施工，防止掘進(jìn)和永久支護(hù)工作的相互影響。

一次成巷施工具體使用何種作業(yè)方式，要按巷道斷面大小、支架材料和結(jié)構(gòu)、穿過巖層的地質(zhì)情況，及施工裝備、勞動(dòng)和管理水平等統(tǒng)籌兼顧、全面分析之后才可確定。

4、正規(guī)循環(huán)與多工序平行作業(yè)

正規(guī)循環(huán)作業(yè)是巷道掘進(jìn)施工中的科學(xué)組織形式，是快速施工的基礎(chǔ)。為保證正規(guī)循環(huán)的實(shí)現(xiàn)，要選擇好循環(huán)方式與循環(huán)進(jìn)度，制定出切實(shí)可行的循環(huán)圖表。

（1）在掘進(jìn)施工中，鉆眼和裝巖的工作量大，工序時(shí)間長(zhǎng)，所以應(yīng)在既定循環(huán)時(shí)間內(nèi)完成預(yù)定的工作量，或縮短循環(huán)時(shí)間、加快掘進(jìn)速度，就一定要在鉆眼和裝巖工序上采取有效措施。如：在堅(jiān)硬巖石中掘進(jìn)時(shí)，鉆眼是關(guān)鍵，要設(shè)法縮短鉆眼時(shí)間。

（2）在交接班時(shí)間內(nèi)，班組長(zhǎng)和各工種要在各自的地點(diǎn)進(jìn)行交接班工作，在工作面上要進(jìn)行安全檢查，處理頂板危巖，要進(jìn)行鉆眼和裝巖的準(zhǔn)備工作。

（3）臨時(shí)支架的架設(shè)。在圍巖不穩(wěn)定時(shí)，爆破后要馬上架設(shè)無腿棚式支架，維護(hù)頂板，使裝巖和鉆眼工作在安全條件下進(jìn)行作業(yè)。在裝巖工作將結(jié)束時(shí)，挖出柱窩、立起棚腿，補(bǔ)架成完整支架。在圍巖較為穩(wěn)定時(shí)，要用無腿棚式支架，并可在裝巖快結(jié)束時(shí)架設(shè)。

如果永久支護(hù)采用錨噴，要使錨噴緊跟工作面，取消臨時(shí)支護(hù)。爆破后，要按巖石條件，馬上進(jìn)行鉆錨桿眼并注砂漿、安裝錨桿；或馬上噴射一層30~50mm厚的混凝土封頂。它是永久支護(hù)的一部分，也可以起臨時(shí)支護(hù)作用。

（4）裝巖工作結(jié)束后，鉆下部眼時(shí)軌道上無行駛車輛，要運(yùn)用此時(shí)間鋪設(shè)臨時(shí)軌道。

（5）若采用錨噴作為永久支護(hù)，可使錨噴與掘進(jìn)平行作業(yè)。如果前面已打了錨桿或噴了一層混凝土作為臨時(shí)支護(hù)，在距掘進(jìn)工作面適當(dāng)?shù)木嚯x把混凝土噴射到設(shè)計(jì)厚度即可。

（6）采用多工序平行作業(yè)，一個(gè)掘進(jìn)循環(huán)所需的總時(shí)間，是由以下幾個(gè)工序所需的作業(yè)時(shí)間組成的。

應(yīng)加快巷道施工速度，盡可能采用多工序平行作業(yè)，把能夠同時(shí)施工的工序組織在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。

在我國(guó)巷道施工機(jī)械化水平和設(shè)備生產(chǎn)率不高的條件下，實(shí)施多工序平行作業(yè)對(duì)提高掘進(jìn)速度非常有效。而隨著掘進(jìn)機(jī)械化程度的逐漸提高，各工序需要的作業(yè)時(shí)間，尤其是鉆眼和裝運(yùn)巖石兩大主要工序，會(huì)不斷減少，采用多臺(tái)效率高的鑿巖機(jī)或液壓鑿巖臺(tái)車及高效率的裝運(yùn)設(shè)備時(shí)，作業(yè)時(shí)間要比通常減少70以上。組織多工序平行作業(yè)不但有困難，還會(huì)影響主要工序的進(jìn)行；更加快施工速度。要采用大型高效率的機(jī)械設(shè)備，順序作業(yè)的使用范圍也可不斷擴(kuò)大。