顧許平

（徐州礦務(wù)集團(tuán) 張雙樓煤礦，江蘇 徐州 221000）

煤礦巷道掘進(jìn)是一個(gè)系統(tǒng)工程，影響因素較多，該系統(tǒng)中包含人（施工者和管理者）、技術(shù)裝備、生產(chǎn)技術(shù)以及管理、安全、技術(shù)革新的影響等諸多因素所構(gòu)成的綜合復(fù)雜體系?，F(xiàn)將其歸納以下三個(gè)主要方面：（1）人的因素（施工人員的基本素質(zhì)和管理組織形式）；（2）施工機(jī)械設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù)因素；（3）施工工作地點(diǎn)安全因素（即環(huán)境因素）。三者之間如“木桶理論”一樣，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的欠缺都會(huì)影響到整個(gè)掘進(jìn)施工的進(jìn)度。下面就制約巷道快速掘進(jìn)諸因素探討分析：

1 影響巷道施工工程進(jìn)度與質(zhì)量的主要因素

1.1 人的因素

1.1.1 施工人員因素

無論是全自動(dòng)機(jī)械化作業(yè)還是全人工原始施工，施工人員是關(guān)鍵因素，在施工過程中起積極能動(dòng)作用，具體包括以下兩點(diǎn)：

1）勞動(dòng)者的素質(zhì)

勞動(dòng)者的素質(zhì)主要包括受教育程度、技術(shù)熟練程度、勞動(dòng)者的生產(chǎn)積極性、安全教育等幾個(gè)方面。影響地下礦山井巷掘進(jìn)的因素很多，比如操作人員沒有按照規(guī)程作業(yè)，操作人員文化水平比較低，對生產(chǎn)工藝不熟悉，對生產(chǎn)設(shè)備的性能了解不夠，操作不熟練等等。因此，在施工前和勞動(dòng)過程中，加大對工人的技能培訓(xùn)尤為重要，提高勞動(dòng)者技能水平。在新工藝施工前，要對職工進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，使工人盡快掌握每一道工序及要求，這樣才能保證各項(xiàng)施工工藝順利進(jìn)行，極大提高工作效率。

在巷道掘進(jìn)施工中，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(shí)，提高工效、提高工人素質(zhì)，培養(yǎng)出盡可能多的多面手，只有這樣才能使其掘進(jìn)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(shù)水平、組織能力、管理能力、培訓(xùn)能力等方面在施工組織中尤為重要。施工過程中，作業(yè)規(guī)程編制及技術(shù)措施質(zhì)量差，對生產(chǎn)的指導(dǎo)性不強(qiáng)；安全規(guī)程不完善，現(xiàn)場管理不到位或制定的管理制度未認(rèn)真貫徹；技術(shù)人員業(yè)務(wù)素質(zhì)低，巷道掘進(jìn)設(shè)計(jì)不合理，生產(chǎn)工藝不完善，支護(hù)設(shè)計(jì)不合理等都會(huì)給生產(chǎn)造成隱患，從而影響施工的順利進(jìn)行。

1.1.2 管理組織形式

1）現(xiàn)場管理制度

健全和堅(jiān)持以崗位責(zé)任制為中心的各項(xiàng)管理制度，是施工技術(shù)措施、施工設(shè)備和施工組織得以順利實(shí)施的保證，是加快施工速度、降低生產(chǎn)成本、保證施工質(zhì)量和安全的基礎(chǔ)。

2）合理的施工方法

對于巷道掘進(jìn)，采取一次性開挖成型或多次開挖成型方式，根據(jù)圍巖情況進(jìn)行超前支護(hù)或初期支護(hù)，必要地段加強(qiáng)支護(hù)，以保證安全。在支護(hù)過程中，改善施工藝，如采用濕噴工藝、發(fā)揮圍巖自承能力的錨桿支護(hù)等，既減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，又改善施工環(huán)境。

3）科學(xué)的施工組織

科學(xué)的施工組織要求做到以下幾點(diǎn)：

①確定每個(gè)工序作業(yè)時(shí)間和循環(huán)時(shí)間，盡量壓縮關(guān)鍵線路上關(guān)鍵工序外時(shí)間；

②多工序平行作業(yè)；

③編制合理高效的循環(huán)圖表，優(yōu)化勞動(dòng)組織；

④合理選擇施工作業(yè)方式和循環(huán)方式；

⑤確定循環(huán)合理的循環(huán)進(jìn)尺。

1.2 施工機(jī)械設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù)因素

鉆眼、爆破與裝運(yùn)是巷道施工中主要工序，而鉆眼與裝運(yùn)設(shè)備的合理選擇及使用將直接決定巷道掘進(jìn)速度。

1.2.1 鉆眼

當(dāng)前巷道掘進(jìn)普遍使用的仍是氣腿鑿巖機(jī) （如7655型、YT-28型、YTP26型等），由于氣腿鑿巖機(jī)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(jī)作業(yè)，但掘進(jìn)工效仍無法提高。我國部分工程項(xiàng)目已采用單臂、雙臂或三臂鑿巖臺(tái)車進(jìn)行施工，但就我國鑿巖設(shè)備使用及更新程度來說，大部分仍停留在第一、第二代水平，即氣腿鑿巖機(jī)或半液壓鑿巖臺(tái)車水平。而國外在大斷面巷道中已基本采用盾構(gòu)機(jī)或TBM掘進(jìn)機(jī)，小斷面內(nèi)均采用鑿巖臺(tái)車，使得鉆孔時(shí)由更換釬桿、定位、開孔鉆孔、返回釬桿均全部自動(dòng)化控制。另外，60年代美國第一臺(tái)直徑3.1m的全斷面掘進(jìn)機(jī)試驗(yàn)成功（頁巖中月進(jìn)尺達(dá)到2087.6m），給巷道掘進(jìn)帶來新的革命。又經(jīng)近五十年來不斷研究，從技術(shù)角度出發(fā)，它已能在任何巖石中鉆進(jìn)。由于全斷面掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)速度快，成本低，工效高，巷道掘進(jìn)質(zhì)量好，又安全可靠，所以其勢必將取代其他鑿巖設(shè)備。

1.2.2 裝運(yùn)

裝巖工序在平巷掘進(jìn)中占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的30～50%，當(dāng)前國內(nèi)已基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)。從五十年代到現(xiàn)在，我國工程施工中裝運(yùn)機(jī)械共進(jìn)行了四個(gè)階段的更新，在裝巖上總的趨勢是從效率低的裝載設(shè)備為主的間斷出碴設(shè)備配套，向高效率連續(xù)出碴設(shè)備配套發(fā)展，即采用連續(xù)作業(yè)的蟹爪式或立爪式裝載機(jī)與皮帶轉(zhuǎn)載機(jī)和礦車配套，或采用的無軌鏟運(yùn)機(jī)出碴或與大噸位自卸汽車配套出碴，其可把掘進(jìn)工效提高1～2倍，采準(zhǔn)時(shí)間縮短75～80%。

2 提高巷道掘進(jìn)施工工程質(zhì)量與進(jìn)度的主要對策

根據(jù)我國井巷掘進(jìn)當(dāng)前施工水平，廣泛采用的仍是鉆爆法施工，而支護(hù)方式基本為錨噴支護(hù)。該方法在施工速度、安全質(zhì)量、勞動(dòng)強(qiáng)度、生產(chǎn)成本方面均優(yōu)于傳統(tǒng)的架棚支護(hù)和砌碹支護(hù)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(wǎng)、噴漿質(zhì)量差，錨桿安裝質(zhì)量不好等，對于圍巖較差地段不但會(huì)存在安全隱患，而且還會(huì)制約井巷掘進(jìn)進(jìn)度。

2.1 改進(jìn)光爆技術(shù)，加強(qiáng)巷道成形

當(dāng)前巷道爆破均采用光面爆破，而大多為淺孔爆破，為提高進(jìn)尺，可從加大孔深和孔徑入手，并且經(jīng)多年實(shí)踐，中深孔（5m）爆破也是可行的。同時(shí)，為加強(qiáng)巷道成型，由于加大孔徑而減少的擴(kuò)炮孔數(shù)量可轉(zhuǎn)移至周邊，即增加周邊眼數(shù)量，保證光爆效果。而且，增加孔深和炮眼數(shù)可以提高臺(tái)車的純鉆眼時(shí)間，充分發(fā)揮高效設(shè)備的利用率。

2.2 合理選擇錨桿，提高安裝質(zhì)量

錨桿是否發(fā)揮作用，最關(guān)鍵是選型是否正確及安裝規(guī)范與否。不同圍巖需選用合理的錨桿，如砂漿錨桿、樹脂錨桿、中空注漿錨桿及預(yù)應(yīng)力錨索、對穿頂應(yīng)力錨索等。錨桿安裝角度、錨墊板是否貼緊巖面及注漿是否飽滿，都將直接影響錨固質(zhì)量。

2.3 選用合格材料，保證網(wǎng)、噴漿質(zhì)量

金屬網(wǎng)主要增加噴砼的抗彎強(qiáng)度和韌性，但其安裝時(shí)必須緊貼巖面。選用合格的噴漿料生產(chǎn)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(huán)境。

2.4 改善巷道施工的自然環(huán)境

地下突水、瓦斯、高地溫及高壓力圍巖變形等自然災(zāi)害將直接危害巷道施工安全，其在施工中可借助相關(guān)設(shè)備（如地質(zhì)雷達(dá)、紅外線設(shè)備等）進(jìn)行監(jiān)測，采取必要措施達(dá)到安全條件，但其勢必影響施工進(jìn)度。

2.5 強(qiáng)化施工人員的安全意識(shí)

平巷掘進(jìn)，基本為獨(dú)頭施工，掌子面空間狹小，人員、機(jī)械較多，空氣質(zhì)量差，特別是鉆眼和出碴時(shí)。對此必須加強(qiáng)通風(fēng)，保證空氣質(zhì)量及能見度，減少安全隱患。

人在施工中的隨意性，是最不安全因素。在保證個(gè)人施工能力及操作規(guī)范性同時(shí)，安排合理工作時(shí)間、保持施工人員的良好施工狀態(tài)，也是安全施工必備條件。

［1］周興旺,程樺,鄭高升,趙世晨,姚直書,榮傳新,楊海勝,汪春勤.礦山建設(shè)工程技術(shù)新進(jìn)展 [C]//2008全國礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會(huì)議文集 (上).合肥工業(yè)大學(xué)出版社,2008,09.

［2］曾凡副.水平轉(zhuǎn)彎巷道掘進(jìn)定向[J].中州煤炭,1996,5.

［3］廖紹賢.鉆爆技術(shù)在水平巷道掘進(jìn)口的改進(jìn)[J].鐵道建筑技術(shù),1993,6.

［4］王玉浚.中國煤炭開發(fā)戰(zhàn)略研究[M].山西科學(xué)技術(shù)出版社,1999.