淺談巖石平巷快速掘進的影響因素

摘要：本文分析了影響巖石平巷快速掘進的因素，并探討了我國礦山平巷掘進今后發展趨勢，對于指導巖巷快速掘進有一定的參考意義。

關鍵詞：井巷工程 快速掘進 影響因素

1 概論

巖石平巷施工在煤礦新井建設和生產礦井的開拓工程中占有很重要的地位。一般它約占井巷開拓工程量的22％，占巷道開拓總工期的40％。60％。因此，提高平巷施工技術，加快掘進速度，對縮短礦山基建周期、實現礦山穩產高產、均衡生產，具有重要意義。

2 影響因素分析

巷道掘進是一個系統工程，影響因素較多，該系統是包含人(施工者和管理者)、技術裝備、生產技術以及管理、安全、技術革新等諸多因素所構成的綜合復雜體系?，F將其歸納以下三個主要方面：人的因素、施工機械設備及生產技術因素、環境因素。

2.1 人的因素

2.1.1 施工人員的素質①勞動者的素質。勞動者的素質的影響主要體現在勞動者的技術熟練程度、操作水平、生產積極性、安全意識、服從指揮等幾個方面。勞動者的技術熟練程度決定了勞動者的勞動效率：勞動者的操作水平決定了勞動者的作業質量；勞動者的生產積極性決體現了勞動者的主觀能動性，是內在的基礎的因素；安全是第一效益，提倡以人為本必須注重安全；勞動者的服從意識決定了勞動組織能否順利進行、安全技術措施、施工作業規程是否能在現場不打折扣地執行，也決定了生產勞作的效率。在新工藝施工前，要對職工進行技術培訓，使工人盡快掌握每一道工序及要求，能夠達到熟練操作、操作規范：在每次班前會上要對工人做生產動員，提高他們的生產勞動的積極性，做安全教育，提高他們的安全意識；掘進施工中，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，提高工效、提高工人素質，培養出盡可能多的多面手，只有這樣才能使其掘進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水平、組織能力、管理能力、培訓能力等方面在施工組織中尤為重要。管理者的技術水平決定了作業規程、安全技術措施的質量、使用性，生產工藝的創新性；管理者的組織能力、管理能力決定了勞動組織是否有效、勞動生產是否能高效進行。安全規程不完善，現場管理不到位或制定的管理制度未認真貫徹。技術人員業務素質低，巷道掘進設計不合理，生產工藝不完善，支護設計不合理等都會給生產造成隱患，從而影響施工的順利進行。

2.1.2 管理組織形式①基本管理制度。健全和堅持以崗位責任制為中心的各項管理制度，是施工技術措施、施工設備和施工組織得以順利實施的保證，是加快施工速度、降低生產成本、保證施工質量和安全的基礎。掘進工作隊是井巷施工最基層的組織，管理工作應以此為基礎。掘進工作隊的制度管理一般包括崗位責任制、正規循環作業和等級掘進隊等。②合理的施工方法。對于巷道掘進，采取一次性成巷或多次成巷，根據圍巖情況進行超前支護或初期支護，必要地段加強支護，以保證安全，根據實際情況采取掘支平行作業、掘支單行作業、掘支交替作業。在支護過程中，改善施工藝，如采用濕噴工藝、發揮圍巖自承能力的錨桿支護等，既減少工人勞動強度，又改善施工環境。③科學的施工組織?？茖W地施工組織要求作到以下幾點：a確定每個工序作業時間和循環時間，盡量壓縮關鍵線路上關鍵工序外時間，根據現有的機具性能優化出最佳參數，確定合理的循環進尺和循環方式；b多工序平行作業；c編制合理高效的循環圖表，優化勞動組織；d合理選擇施工作業方式。

2.2 施工機械設備及生產技術因素

2.2.1 機械設備鉆眼、爆破與裝運是巷道施工中主要工序，而鉆眼與裝運設備的合理選擇及使用將直接決定巷道掘進速度。①鉆眼：當前巷道掘進普遍使用的仍是氣動鑿巖機，由于氣腿鑿巖機輸出功率小，鉆速低，所鉆炮孔深度淺，要想提高工作面鉆孔速度，就得多機作業，但掘進工效仍無法提高。我國部分工程項目已采用單臂、雙臂或三臂鑿巖臺車進行施工，但用的較少。②裝運：裝巖工序在平巷掘進中占整個循環時間的30～50％，當前國內已基本實現機械化作業。從五十年代到現在，我國工程施工中裝運機械共進行了四個階段的更新，在裝巖上總的趨勢是從效率低的裝載設備為主的間斷出碴設備配套，向高效率連續出碴設備配套發展，即采用連續作業的蟹爪式或立爪式裝載機與皮帶轉載機和礦車配套，或采用的無軌鏟運機出碴或與大噸位自卸汽車配套出碴，其可把掘進工效提高1～2倍，采準時間縮短75～80％。

2.2.2 生產技術根據我國井巷掘進當前施工水平，廣泛采用的仍是鉆爆法施工，而支護方式基本為錨噴支護。該方法在施工速度、安全質量、勞動強度、生產成本方面均優于傳統的架棚支護和砌碹支護方式。但施工中仍存在一些問題，如由于巷道成形欠佳造成網、噴質量差，錨桿安裝質量不好等，對于圍巖較差地段不但會存在安全隱患，而且還會制約井巷掘進進度。①改進光爆技術，改善巷道成形。當前巷道爆破均采用光面爆破，而大多為淺孔爆破，為提高進尺，可從加大孔深和孔徑入手。根據巖性以及巷道斷面優化設計爆破參數，確定出合理的間排距，科學的裝藥量和啟爆方式。②合理選擇錨桿、錨索參數。據地質條件、礦壓大小、巷道尺寸，結合已施工工程的狀況，設計出合理的錨桿、錨索參數包括：錨桿直徑大小、長度、間排距；是否用鋼筋網，鋼筋網片的尺寸參數及類型；是否用錨索，錨索的直徑、長度等。③選用合格材料，保證網噴質量。金屬網主要增加噴砼的抗彎強度和韌性，同時減少回彈料，安裝時必須緊貼巖面。選用合格的噴漿料生產砼，并選擇濕噴工藝，不但可提高噴漿效果，減少回彈率，還可改善工作環境。

3 環境因素

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害將直接危害巷道施工安全，其在施工中可借助相關設備(如地質雷達、超聲波、電測法、紅外線設備等)進行監測，采取必要措施達到安全條件，但其勢必影響施工進度。

3.2 人為因素平巷掘進，基本為獨頭施工，掌子面空間狹小，人員、機械較多，空氣質量差；特別是鉆眼和出碴時。對此必須加強通風，保證空氣質量及能見度，減少安全隱患。

4 我國平巷掘進發展方向

鑿巖爆破方面，在中小型礦山進一步推廣半液壓鑿巖臺車，在先進的大型礦山，特別是新建礦山引進推廣先進的全液壓鑿巖設備，在長巷道獨頭掘進中，研制和推廣鑿巖裝載聯合設備，同時，進行小直徑全斷面掘進機的引進和應用。

出碴方面，采用效率較高的裝載設備，比如蟹爪式和耙斗式裝載機，大力推廣梭式礦車，長巷道獨頭掘進盡量搭接使用，采準巷道多頭掘進時，采用鏟運機出碴。

加強平巷施工組織和管理工作。平巷施工要達到快速、優質、低耗和安全的要求，除合理地選擇先進技術和設備配套外，還要正確選擇作業方式，采用行之有效的施工組織與科學的管理方法。作為科研項目，重點研究全斷面掘進機，因為其勢必將成為主流的破巖設備。