煤矿施工中快速掘进技术研究

摘要：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，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：煤矿施工；快速掘进技术；施工工艺

1、前言

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，优化施工工艺，平行作业最大化，各个工序之间转换顺畅，使巷道施工技术和组织管理优势能够良好发挥。岩巷快速掘进水平及技术经济指标受多种因素的制约，主要包括设备配置、施工组织管理水平及施工工艺，它们之间相互联系、相互制约。根据三者的联系及影响情况，团柏矿通过改进传统的施工工艺，改变岩巷施工管理模式和工序，提升岩巷队伍管理水平，优化岩巷施工各环节，合理工时利用，完善设备配套，使岩巷单进水平不断提高，达到安全高效快速掘进的目的。

2、快速掘进装备及材料配备

采用“一掘一初喷+复喷”施工工艺，其装备及材料配备为：YTP-26型风动凿岩机6台（2台备用）；2.4/2.6 m钻杆；一字型钻头；P-90B型斗式耙矸机l台；MQT.130CM型锚杆机2台；PC5T喷浆机2台（1台备用）；G10型风镐2台；JZB-600型激光指向仪l台，炮泥机l台。直径35 mm×200 mm二级煤矿许用水胶炸药；8号金属壳（I一Ⅲ段）雷管，毫秒延期电雷管；MFB150隔爆型爆破发爆器l台。

3、实现快速掘进的关键环节

3.1施工工艺

（1）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。

（2）劳动组织。

将传统的“三八”作业制改为“四八”交叉平行作业制。在原2个掘进班、1个喷浆班的基础上增加1个交叉掘进班。3个掘进班实行“三八”作业制，每班掘进完成1个小循环。喷浆班与交叉掘进班平行作业，不单独占用时间。该作业方式的劳动组织形式暂称之为“四八”交叉平行作业制。交叉掘进班在耙矸机前掘进，喷浆班在耙矸机后复喷成巷。掘进班每班出勤18人，喷浆班每班出勤15人，交叉掘进班出勤8人。

（3）作业方式。

改进传统的作业方式“一掘一锚，二掘一喷”为“一掘一初喷+复喷”。将锚喷巷道的喷射混凝土工序部分与掘进工序平行作业，增加喷浆机，工作面初喷和耙矸机后成巷施工同时进行。

3.2 爆破技术

推行中深孔全断面一次爆破技术，改进传统岩巷掘进工艺，使生产逐步从传统的台阶法施丁和浅眼多循环的框架中解放出来，提高了单循环进尺，减少了循环次数和辅助作业时间。通过不断试验、摸索、改进，掌握了适合不同岩性中深孔爆破技术的炮眼布置、深度、装药量、封泥长度等爆破参数，解决了常见的“抽炮”难题，岩巷光爆成型质量大幅度提升，炮眼利用率由原来的85%提高了10余个百分点。单循环进尺可增加0.3―0.7 m，每月按70个循环计算，月度岩巷进尺可增加30余m。单循环进尺增加，爆破出的矸石量增加，出矸难成为制约单循环持续、良性推进的瓶颈。一方面通过加强岩巷光爆管理，减少超挖量；另一方面采取激励措施，对每班出矸量车数设台阶增加分值，充分调动了每班出矸积极性。

3.3 双循环作业法

坚持正规循环作业，采用“双循环作业法”，小循环为大循环创造条件，大循环为小循环打好基础，大循环套小循环，大小循环相辅相成。“双循环作业法”使掘进t艺持续、良性推进，小循环正规循环率在90%以上，大循环正规循环率在95%以上。

（1）小循环。掘进班完成“八工序”为完成1个小循环，小循环进尺1.6―2.4 m；每个圆班完成3个小循环，合计进尺5.0―7.2 m。小循环拱部每排打顶锚杆7根，两帮每排打4根帮锚杆（爆破前打帮锚杆）。拱部挂网，两帮不挂网，爆破后挂网打顶锚杆永久支护到掘进面，初喷至覆盖网片为宜。

（2）大循环。在掘进班掘进小循环良性推进的积极配合下，喷浆班每5 d完成“铺道、移耙矸机、复喷成巷”为1个大循环，大循环进尺25-35 m。

3.4 管理机制和方法

3.4.1 内部市场化机制

“三化”管理是企业管理的根本，内部市场化是团柏矿迅速发展壮大的法宝之一，将内部市场化管理机制推向班组、个人，强化了职工的成本意识。

（1）细化职责，加强考核。在矿内部市场化平台的基础上，该队加强精细化管理，细化考核单元。材料消耗被纳入市场化机制，实现“区队对班组、班组对个人”考核，形成了人人头上有指标的管理模式。在配件消耗上，设备、工具包机到人，编号管理，建立考核台账。对维修配件费用消耗进行考核，由区队考核班组，班组再考核到个人。

（2）狠抓现场，加强管理。区队成本管控，关键看工作现场。为严控成本，该矿从岩巷光爆、顶帮锚间排距管理人手，严格成本管控。从施工工艺等源头上，每个区队都严格控制材料投入，努力降低生产成本；在管理细节上，确保每个区队都做到精细化管理，提高工效。

3.4.2 动车组管理法

动车组不仅需要火车头，还要拥有各节车厢的驱动装置来提供动力，实现高速行进。采用“动车组管理法”，通过科学组织、统筹安排，充分挖掘生产班组间、生产班组内各工种内部潜力，调动各生产组织环节的积极性，实现同向合力最大化。

（1）多台施工机械设备配套使用。耙矸机、喷浆机、锚杆钻机、凿岩机、电机车和激光定向仪等多台机械设备配套使用方案的实施，是快速、高效率掘进的基础。高素质、熟练操作各种机械设备的掘进队伍是确保快速、高效率掘进的关键。

（2）精细化、优化各工种工序衔接。编制各工种循环作业图表，提升单工种工效。对各工种作业工序科学组织、优化设计，把凿岩机司机、插钎工、耙矸机司机、背药工、推车工、喷浆工等工种工序制成循环作业图表，让各工种员工知道自己怎样干，怎样提高作业效率，指导各工种提高单工种工效。

（3）班组和谐，优化小循环工艺。在正规循环作业图表中，把“为下班备好风水绳”作为交接班的硬指标项，每班可节约30～40min用于生产。

（4）多工序平行作业。打眼与装岩平行作业；注锚杆与出矸平行作业；清理底根、刷帮与掘进平行作业；喷浆准备与掘进平行作业，喷浆与掘进平行作业；修整水沟、砌水沟与喷浆平行作业；挪耙矸机与掘进平行作业。

（5）加强岩巷光爆、顶帮锚间排距等施工工序管理。从施工工艺源头上控制材料浪费；从管理细节上人手，不断提高员丁的节约意识，控制成本。

4、结语

随着综合机械化采煤技术的快速发展，尤其在部分国有重点煤矿企业中，综采机械化程度已达95%以上.采煤工作面推进速度越来越快。适应新形势，进一步依靠科技进步，提高单进水平，积极加强快速综采掘进和支护技术的推广应用，已经成为煤矿建设安全型高效矿井的必由之路。

参考文献：

[1]齐占波，吴浩，王晓光.岩巷掘进成套设备的研究[J].煤炭技术，2000，（12）：17-19.

[2]胡超，王廷进.国内首台MK3岩巷掘进机的使用与改进[J].煤矿机械，2007，（7）：129-131.

[3]司志光，杨波.掘进机机载液压临时支护机在掘进面的应用[J].煤炭技术.2008.（12）：21-22.

作者简介：周伟，1986年06月出生，助理工程师，陕西山阳人， 2010年01月毕业于安徽理工大学，现任职于团柏矿生产科技术员。