論巷道快速掘進(jìn)的影響因素及其技術(shù)措施

摘 要:分析了巷道快速掘進(jìn)的影響因素，并提出了相應(yīng)的技術(shù)措施，表明在煤炭企業(yè)保持巷道快速掘進(jìn)，做到采掘平衡，才能實(shí)現(xiàn)企業(yè)盈利和可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞:快速掘進(jìn)道;采掘平衡;組織管理

中圖分類號(hào):TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1672-3198(2010)07-0292-01

1 巷道快速掘進(jìn)的影響因素

巷道掘進(jìn)是一個(gè)綜合的施工工藝，它不僅取決于掘進(jìn)設(shè)備的現(xiàn)代化程度，而且與各生產(chǎn)工序緊密相連。無論是引進(jìn)還是國(guó)產(chǎn)設(shè)備，一旦進(jìn)入掘進(jìn)循環(huán)系統(tǒng)，均難達(dá)到快速掘進(jìn)的要求。這除了由于掘進(jìn)設(shè)備本身的可靠性的內(nèi)部因素外，主要配套環(huán)節(jié)，包括支護(hù)、轉(zhuǎn)載、運(yùn)輸、供電、供排水、通風(fēng)、通訊、安全等，這些都是掘進(jìn)速度受到制約的外部因素。

1.1 掘進(jìn)設(shè)備

隨著煤炭技術(shù)的發(fā)展，掘進(jìn)新設(shè)備新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，掘進(jìn)速度已經(jīng)上了一個(gè)臺(tái)階，但是就全國(guó)總體水平來看，掘進(jìn)裝備雖然齊全，但是性能較差，自動(dòng)化水平不高。煤巷掘進(jìn)綜掘機(jī)已經(jīng)普遍得到了應(yīng)用，但是國(guó)產(chǎn)掘進(jìn)機(jī)性能差，質(zhì)量不高，刀具消耗量大，掘進(jìn)機(jī)的維修周期短，需要研究高可靠性、大功率以及自動(dòng)化程度不斷提高的掘進(jìn)設(shè)備。

目前綜掘機(jī)配套的支護(hù)設(shè)備一般是單體錨桿鉆機(jī)，錨桿安裝采用人工進(jìn)行，典型的生產(chǎn)線配備3臺(tái)單體錨桿鉆機(jī)，勞動(dòng)效率較低。由于巷道支護(hù)作業(yè)是在空頂情況下進(jìn)行的，支護(hù)的安全性受著巷道頂板條件的制約。當(dāng)巷道頂板條件較好時(shí)，可以獲得較大的空頂距，掘進(jìn)與支護(hù)之間的影響相對(duì)較小，支護(hù)作業(yè)可以集中進(jìn)行，以彌補(bǔ)單體作業(yè)效率低的缺點(diǎn);巷道頂板條件不好時(shí)，就必須通過縮短空頂距，縮小循環(huán)進(jìn)尺的方法來保證支護(hù)的安全作業(yè)，這樣一來掘進(jìn)速度就會(huì)下降，這也是總體綜掘生產(chǎn)線掘進(jìn)速度不能令人滿意的一個(gè)主要原因。

巖巷掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)過程中，鑿巖臺(tái)車還沒有得到普遍應(yīng)用，一般情況下配備風(fēng)機(jī)，鉆機(jī)效率不高。特別是在掘進(jìn)工作面風(fēng)壓不夠的情況下，鉆眼速度慢尤其嚴(yán)重。

1.2 施工工藝

由于掘進(jìn)設(shè)備的一些方面的局限性，所以施工工藝相對(duì)比較落后。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，巷道掘進(jìn)作業(yè)中的支護(hù)時(shí)間要占總作業(yè)時(shí)間的70%，雖然在煤層及半煤巖巷道中采用了錨桿、錨噴和錨梁網(wǎng)等支護(hù)手段，簡(jiǎn)化了巷道的支護(hù)作業(yè)，但掘進(jìn)巷道作業(yè)中的掘進(jìn)與支護(hù)的分離，是進(jìn)一步提高掘進(jìn)巷道速度的最大障礙。巖巷掘進(jìn)支護(hù)和出碴工序占用的時(shí)間更長(zhǎng)，由于很大一部分礦井都趨于老化，風(fēng)鉆風(fēng)壓不夠，打眼速度慢。嚴(yán)重的影響了下一工序的正常進(jìn)行，通常造成一個(gè)班不能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成額定任務(wù)。

同時(shí)，礦井老化導(dǎo)致一些設(shè)備的維修期過短，故障頻繁也是影響施工工藝的一個(gè)重要原因，設(shè)備的故障會(huì)導(dǎo)致施工工藝的不連續(xù)性，造成井下有人沒活干的誤工現(xiàn)象。

1.3 地質(zhì)條件

掘進(jìn)的地質(zhì)條件主要是指工作面煤巖硬度，層理發(fā)育情況，頂?shù)装宓姆€(wěn)定情況，瓦斯涌出量，掘進(jìn)面涌水量等。好的地質(zhì)條件能為實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)提供一個(gè)良好的平臺(tái)，反之復(fù)雜的地質(zhì)條件成為影響實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)的一個(gè)咽喉。比如在穩(wěn)定的頂板條件，控頂距大，支護(hù)條件好，進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)后，永久支護(hù)可以甩到掘進(jìn)后進(jìn)行，掘進(jìn)機(jī)開機(jī)率高，掘支可以平行作業(yè)。頂板條件不好，控頂距小，掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)一段距離，只能退出來進(jìn)行支護(hù)，掘進(jìn)機(jī)的開機(jī)率低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。

1.4 施工組織管理

目前我國(guó)煤炭經(jīng)濟(jì)形式明顯好轉(zhuǎn)，國(guó)營(yíng)大中型煤礦原煤產(chǎn)量供不應(yīng)求，在這樣的經(jīng)濟(jì)狀況下，煤礦往往追求眼前經(jīng)濟(jì)利益，不考慮企業(yè)的發(fā)展后勁，施工組織管理缺乏科學(xué)性。導(dǎo)致了獎(jiǎng)罰不明，職責(zé)不清，工人的勞動(dòng)積極性不強(qiáng)，間接的影響到了掘進(jìn)的進(jìn)尺和工作質(zhì)量。

比如說石嘴山二礦主要采用的是三八制的作業(yè)形式，在這種現(xiàn)場(chǎng)組織生產(chǎn)的正規(guī)循環(huán)中，后半個(gè)循環(huán)的工作效率普遍較低，很大原因是由于工人的長(zhǎng)時(shí)間工作，體力下降的結(jié)果造成的。三班作業(yè)制度對(duì)于快速掘進(jìn)的負(fù)面影響是不可低估的。

2 實(shí)現(xiàn)巷道快速掘進(jìn)的技術(shù)措施

實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)的出路在于依靠科技進(jìn)步和科研成果的轉(zhuǎn)化。科研單位和施工企業(yè)要想通過巷道施工取得好效益，有新的發(fā)展，并走向國(guó)內(nèi)國(guó)際市場(chǎng)，就要從科研入手，提高施工的機(jī)械化水平，完善配套項(xiàng)目，再跨新臺(tái)階。為了適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要，立于不敗這地，政府應(yīng)加強(qiáng)引導(dǎo)和支持，科研、施工單位應(yīng)結(jié)合本企業(yè)的具體情況聯(lián)合組織機(jī)械化施工配套、攻關(guān)，創(chuàng)造出具有本企業(yè)特點(diǎn)的“工法”，不斷提高自己的競(jìng)爭(zhēng)能力。

2.1 采掘平衡

能不能實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)評(píng)價(jià)最主要的方面就是能不能達(dá)到采掘平衡，能不能使開采工作得以持續(xù)進(jìn)行，使煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益得以持續(xù)增長(zhǎng)。采掘平衡的基本內(nèi)容就是使掘進(jìn)工作所完成的工作面準(zhǔn)備、采區(qū)準(zhǔn)備和水平開拓準(zhǔn)備能滿足回采工作的需要，采掘平衡的目的是保證回采工作面的正常銜接關(guān)系和回采工作的持續(xù)進(jìn)行。合理的采掘比例就是要保證待采工作面的準(zhǔn)備工作在回采工作面回采結(jié)束之前完成，并留有一定的余地，即前一個(gè)工作面的回采結(jié)束時(shí)間要晚于后續(xù)回采面的準(zhǔn)備完成時(shí)間。同時(shí)，又要使提前完成的掘進(jìn)巷道維護(hù)費(fèi)用達(dá)到最經(jīng)濟(jì)。

多年以來，煤炭系統(tǒng)中考核煤礦企業(yè)采掘平衡狀況的指標(biāo)有:①三量可采期②萬噸掘進(jìn)率③采掘速度比④采掘頭數(shù)比⑤采掘工人人數(shù)比。

這些指標(biāo)能在一定條件下能反映出采掘是否平衡，在實(shí)際工作中為計(jì)劃部門排出具體的采掘接替計(jì)劃。

2.2 施工設(shè)備的研究與選擇

積極研究先進(jìn)施工設(shè)備對(duì)實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)有不可忽視的促進(jìn)作用。

錨桿鉆機(jī)的發(fā)展也進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。近十多年來，鑿巖設(shè)備的研究工作集中在新型的液壓鑿巖機(jī)及與其配套的液壓鉆車，一般認(rèn)為當(dāng)前風(fēng)動(dòng)鑿巖設(shè)備的發(fā)展水平已達(dá)到上限效率，并且噪音和污染是難以克服的。液壓鑿巖機(jī)具有功率大、效率高、鉆眼速度快、噪音小、空氣污染小等優(yōu)點(diǎn)，因此獲得了很快發(fā)展。

在發(fā)展施工設(shè)備的同時(shí)，因地制宜的選擇掘進(jìn)設(shè)備也是非常重要的，掘進(jìn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、外形和重量應(yīng)適應(yīng)掘進(jìn)工作面的地質(zhì)條件。比如說掘進(jìn)機(jī)的切割頭的功率應(yīng)根據(jù)煤巖硬度、煤巖的構(gòu)成、粘結(jié)性、耐磨性、節(jié)理和層理的發(fā)育狀況來決定。當(dāng)煤巖硬度大、巷道斷面大時(shí)，應(yīng)先用大功率的重型掘進(jìn)機(jī)，反之，應(yīng)選擇較小的輕型掘進(jìn)機(jī)，才能獲得最佳的掘進(jìn)效果。

2.3 科學(xué)的施工組織管理

這是實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)的重要因素。巷道施工要達(dá)到快速、優(yōu)質(zhì)、高效、低耗和安全的要求、除合理選擇施工技術(shù)裝備及施工方法外，正確地選擇施工作業(yè)方式、采用科學(xué)的施工組織與先進(jìn)的施工管理方法，也是很重要的組成部分。

為了加快巷道施工速度，首先，要推廣多工序平行交叉作業(yè);第二，實(shí)行以工種崗位制為中心的施工管理工作;第三，推廣綜合工作隊(duì);第四，抓好正規(guī)循環(huán)作業(yè)。這些都是實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理的有效保證。

機(jī)械化程度的提高，發(fā)展快速掘進(jìn)的要求，一方面對(duì)設(shè)備維護(hù)提出了高要求;另一方面，對(duì)員工素質(zhì)，例如掘進(jìn)機(jī)司機(jī)，機(jī)電工等，也提出了更高要求。“以人為本”是發(fā)展快速掘進(jìn)技術(shù)的根本，必須對(duì)各工種員工進(jìn)行嚴(yán)格的專門培訓(xùn)，提高其技術(shù)素質(zhì)，方可在快速掘進(jìn)中取得突破性進(jìn)展。

為實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)的目標(biāo)，應(yīng)加強(qiáng)施工組織管理的科學(xué)性，考慮采用平行交叉作業(yè)制度，平行交叉作業(yè)制度的優(yōu)越性在機(jī)械化程度較高的綜采工作面得到了很好的體現(xiàn)，在綜掘化程度較高的掘進(jìn)工作面也得到了較好的體現(xiàn)。實(shí)踐證明，隨著掘進(jìn)機(jī)械化程度的提高，平行交叉作業(yè)制度能夠充分發(fā)揮快速掘進(jìn)的威力。

2.4 完善的快速掘進(jìn)配套設(shè)施

快速掘進(jìn)配套設(shè)施的完善是實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)的保證。巷道快速掘進(jìn)評(píng)價(jià)的一個(gè)重要方面就是有沒有完善的快速掘進(jìn)配套設(shè)施。配套設(shè)施主要是指輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，通風(fēng)系統(tǒng)，排水系統(tǒng)，供電系統(tǒng)等。只有這些系統(tǒng)正常穩(wěn)定的工作，才能保證工作面快速連續(xù)掘進(jìn)。

2.5 不斷改進(jìn)的施工方法及施工工藝

實(shí)踐證明，只著眼于完善“常規(guī)”的施工方法，尚不足以使巷道掘進(jìn)速度產(chǎn)生新的躍進(jìn)，還必須積極推廣并進(jìn)一步研究新的施工工藝和技術(shù)，如中深孔爆破，深孔爆破等。

實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)時(shí)，施工工藝一定要連續(xù)，堅(jiān)持高的正規(guī)循環(huán)率，加強(qiáng)各工序之間的平行作業(yè)。在巖巷快速掘進(jìn)的鉆爆法施工經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)工序平行交叉作業(yè)。

參考文獻(xiàn)

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