煤矿巷道掘进施工组织实施探讨

摘要：加强生产矿井煤巷岩巷掘进施工组织对提高煤巷掘进施工质量，确保煤矿安全生产，促进煤矿可持续发展具有十分重要的现实意义。文章阐述了煤矿巷道掘进施工组织的重要作用，介绍了全煤巷道掘进施工的主要方法，分析了巷道掘进施工应当注意的安全事项，并对巷道掘进施工组织与实施进行了探讨。

关键词：煤矿巷道；掘进施工组织；钻眼爆破法；水平煤巷；半煤岩巷

中图分类号：TD263 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）07-0135-03

一、概述

为了开发地下的煤炭资源，必须要掘进一系列地下巷道。掘进即是在煤岩体中，采用一定的手段把煤、岩体破碎下来，行成巷道空间，并对空间进行有效的支护。巷道掘进是一个系统工程，包含员工素质、管理理念、技术装备、生产技术以及管理、安全、技术革新的影响等诸多因素，科学高效的施工组织与实施，是确保巷道掘进进度与安全，提升煤矿生产效益的重要途径之一。煤巷施工具有与其它巷道施工不同的特点：煤层巷道沿煤层或在煤层附近的岩层内掘进，易受瓦斯威胁；施工穿过的煤层或岩层一般强度较小，掘进容易，多采用掘进机掘进；但巷道稳定性较差，同时受采动影响；施工过程中，远离井底车场，工作面多且分散，工程量大，运输、通风距离长；由于煤层褶皱起伏大且有各种断层存在，施工中必须做好定向工作，避免无效进尺；由于破碎煤层容易，但装运工作占用时间较多。加强生产矿井煤巷岩巷掘进施工工艺、组织方法、技术要求，以及注意事项的研究与探讨，对于提高煤巷掘进施工质量，确保煤矿安全生产，促进煤矿可持续发展具有十分重要的现实意义。

二、全煤巷道掘进施工方法

全煤巷道掘进施工方法主要有：钻眼爆破法掘进煤巷、掘进机掘进煤巷、连续采煤机掘进煤巷以及其它掘进方式等。

（一）钻眼爆破法掘进煤巷

钻眼爆破。钻眼一般采用2～3台煤电钻同时作业。炮眼深度应考虑施工组织、技术和围岩性质一般为1.5～2m，炮眼间距视煤层硬度，一般为0.6～1.2m。炮眼的布置。炮眼布置的原则与岩巷基本相同。由于煤质软，掏槽容易，多采用单向掏槽(如扇形掏槽、半楔形掏槽)，当炮眼较深、断面较小时，可用复式掏槽，若断面中有软煤夹层时，掏槽眼应布置在软煤带中。掏槽眼一般为3～4个，倾斜角度为70°～80°。断面较小时，可不设辅助眼。

装煤。煤巷施工，装煤是一项费时的主要工序，目前主要采用ZMZ-17型装煤机、耙斗装岩机和转载机。该型装煤机用履带行走，机动灵活，适应性强，能连续装载，效率高。适用于掘进断面8m2以上，净高1.6m以上及坡度10°以下的煤巷。它由蟹爪、可弯曲链板输送机和履带等组成。转载机是安装在平板车上的胶带输送机，其装载效率为人工直接装车的5倍以上。如果与装煤机配合可使装运连续作业，效率更高。在煤巷和半煤岩巷断面能满足装载要求时，同样也可以采用耙斗装载机进行装载。为满足小断面煤巷装车的需要，各矿可自制一些小型装煤转载机械。

（二）掘进机掘进煤巷

煤巷掘进机能够破煤、装煤并能将煤转载到运输设备上。掘进机的工作原理基本上相同，它具有工序少、进度快，效率高，质量好、施工安全、劳动强度小等优点。掘进施工煤巷是我国煤巷施工的发展方向。煤巷施工中采用掘进机掘进，再加上与之相适应的机械运输设备与其配套形成一条机械化作业线，是加快煤巷掘进速度和提高劳动生产率的根本途径，目前常用的配套方式有以下几种：一是掘进机―链板输送机机械化作业线；二是掘进机―胶带转载机―链板输送机机械化作业线此机械化作业线；三是掘进机―胶带转载机―可伸缩双向胶带输送机机械化作业线；四是煤巷掘进机―仓式列车机械化作业线。

（三）连续采煤机掘进煤巷

连续采煤机和掘进机在结构上的不同之处在于它的切割机构为横轴式，宽度较大，可以一次掘出宽3m左右的巷道。连续采煤机包括截割系统、行走系统、转载系统等。连续采煤机是房柱式采煤的主要设备，在美国和南非，井下煤产量的60%是用连续采煤机开采的。

连续采煤机的主要优点：一是设备投资小而效益高；二是连续采煤机能够实现回采和掘进合一，矿井建设期短，出煤快；连续采煤机可用于房柱式采煤法，连续采煤机设备多采用履带或胶轮行走机构，移动十分方便；连续采煤机可用于巷道掘进，掘进速度快、效率高。

影响连续采煤机在正常使用的主要因素有：连续采煤机及其配套设备体积大、吨位高，且有些设备(如梭车)不能解体，因此，设备下井困难。在我国现有煤矿使用的连续采煤机，大多数都涉及到设备下井路线和生产系统的改造问题；缺乏支护、清道、除尘等方面的配套设备，生产能力受到一定限制；引进连续采煤机设备在电气防爆性能上与我国防爆标准的要求不相一致，使用前需报有关部门审批；设备主要部件或零件损坏时，在国内买不到配件，同时，引进设备价格昂贵，许多十分适合采用连续采煤机的地方，购机资金受限。

连续采煤机用于回采，煤层应具备以下条件：埋藏深度小于300m；煤层倾角一般小于10°，最大不超过12°；煤层顶板要求中等稳定以上，具有良好的自控性和可锚性，即能在较长时间内不冒落，顶板允许悬露面积30～50m2；底板平整、无积水、抗压强度不能太低；低瓦斯矿井。

三、巷道掘进施工应当注意的安全事项

巷道掘进施工技术主要有两种，即爆破掘进和掘进机掘进。由于煤矿巷道施工作业环境恶劣，对安全要求较高，因此，应当高度重视掘进施工的安全问题。

（一）水平煤巷施工应当注意的安全事项

施工中应依不同破岩方法做好顶板管理工作。在瓦斯煤层中掘进，应采用毫秒延期电雷管，实行全断面一次爆破，总延期时间不超过130ms。在顶板破碎，煤质松软，层理、节理发育或瓦斯降不到允许爆破的情况时，应采用风镐、手镐破碎，禁止爆破。掘进机施工时，应严格控制空顶距，严禁空顶作业。

（二）半煤岩巷施工应当注意的安全事项

依实际情况选择适当的巷道掘进位置，即破底、挑顶或挑顶兼破底。尽可能实行全断面一次开掘，煤、岩分装分运。在巷帮设水沟排水，创造较好的行人、运输工作。

（三）上山下山掘进施工应当注意的安全事项

上山掘进施工过程中，由于瓦斯轻，易上漂，上山掘进必须加强通风，以防工作面瓦斯积聚；提升、运输一般采用倒拉牛绞车，应注意绞车、滑轮的固定，以防跑车事故的发生。下山掘进施工过程中，在坡顶设阻车器和防跑车装置，并实行“行车不行人，行人不行车”的制度，每40m设一个躲避硐；还要设水窝排水，因CO2密度大易在下部积聚，所以要加强CO2检测，以防CO2超限。

四、巷道掘进施工组织与实施

（一）正规循环作业

循环作业，在巷道掘进过程中，包括主要工序和辅助工序，为了组织施工，循环作业要以循环图表的形式表示出来。即是将一个循环中各工序的工作持续时间，先后顺序以及相互衔接的关系，周密地用图表形式固定下来，使全体施工人员心中有数，一环扣一环地进行操作。在规定的循环时间内，按作业规程、爆破图表和循环图表的规定，完成全部工序和工作量，取得预期的进度。

（二）多工序平行作业

为了使一个循环内的时间得到充分利用，将每个循环所耗用的时间压缩到最低限度。凡一个循环内能同时施工的工序，应尽量安排使其同时进行，实现多工序平行作业。

（三）循环图表的编制

煤矿宜采用“三八”作业制、“四八交叉”作业、“四六”作业制，有的矿井实行按工作量分班的“滚刀制”。确定循环方式和循环进度。循环方式一般条件下可采用每班一个循环或多循环，主要取决于巷道断面大小和施工技术装备。每班的循环次数应为整数，即一个循环不要跨(班)日完成。巷道施工中，每个循环使巷道向前推进的距离称为循环进度，有称循环进尺。循环进尺取决于炮眼深度和爆破效率。循环进尺确定后，每个循环各工序的工作量也就确定了，根据施工定额、工作制度使可求出每循环所需的时间和每班的循环次数。

（四）掘进队的组织

通常采用综合掘进队和专业掘进队两种组织形式。综合掘进队是将巷道施工所需要的主要工种，以及辅助工种组织在―个掘进队内。综合掘进队的特点是指挥统一，各工种密切配合协作，有利于培养工人一专多能。在施工中根据不同工序的需要，灵活调配劳力，使工时得到充分利用，提高工作效率。专业掘进队只有主要工序的工种，辅助工另设工作队，并服务于若干个专业掘进队。专业掘进队任务单一，管理比较简单，但辅助工种的配合不如综合队及时。专业掘进队受辅助工影响较大，工时利用率低，一般

少采用。

参考文献

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[2] 沈建成．关于煤巷快速掘进技术研究分析[J]．华章，2011，（26）.