煤巷快速掘进施工工艺浅析

科技信息　０矿业论坛Ｏ　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　２０１１年第２１期　煤巷快速掘进施工工艺浅析　张常山　（新汶矿业集团公司协庄煤矿　山东【摘新泰２７１２２１）　要】本文以协庄矿区ｄ－Ｙ－的某工作面上、下平巷为例，分析研究了在不同地质条件下巷道在快速掘进过程中所面临的Ｉ＇１－题，施工队伍　通过灵活应用大循环与小循环两种不同的施工工序，在保证安全生产的前提下实现了十三层巷道的快速掘进，为该类巷道的快速掘进积累了　宝贵的经验。　【关键词】炮眼布置；施工工序；大循环；小循环；断层　协庄矿区十三层煤煤层平均厚度为０．８７～１．５３ｍ，煤层赋存情况较　在巷道掘进过程中爆破次数多、工序衔接紧张的局面。同时给安全生　稳定，结构复杂，含夹矸１－２层，其中部夹一层稳定的粉砂岩夹矸，厚　产埋下了隐患。　度０．１９ｍ，质地坚硬，纯煤平均厚度１．１７ｍ，煤岩类型属半亮型，煤质牌　根据表１的时间统计可以看出。使用打浅孔、小循环的施工工艺，　号气肥煤，视密度１．２７ｔ／ｍ。。十三层煤直接顶板为石灰岩，微晶结构，抗　每班施工工序衔接非常紧密，工人的劳动时间非常紧张。由于每班工　压强度３９．７～１８１．６９ＭＰａ，含少量生物碎屑化石，中部富含碎石条带，裂　作时间有限，一旦出现客观因素影响，占用部分劳动时间，必然出现因　隙发育，厚度５．３２～１０．０９ｍ，平均６．７９ｍ，四灰以上为灰黑色砂质页岩，　抢时间造成不必要的违章作业，从而给安全生产埋下了隐患。为解决　性脆，含黄铁矿结核，平坦状断口，平均厚度３．９１ｍ。十三层煤底板细　在正常巷道掘进过程中打浅眼、小循环给安全生产带来的隐患和弊　砂岩，抗压强度１３６～１５２ＭＰａ。　端，拟在７１３１０Ｅ补充回风巷掘进迎头试验应用大循环作业。　十三层煤独具的煤层条件决定了在沿该煤层顶板施工巷道时支　２．２大循环掘进工序设计　护工作量较小（一般情况下，巷道顶板完整时，顶板不再打安锚杆，巷　大循环掘进作业拟采用２个进尺相等的正规循环代替以往使用　道上帮支护两根锚杆，下帮支护一根锚杆）。但由于十三层煤夹矸和底　的３个小循环，通过减少定放炮次数，增加打眼时间；同时优化炮眼布　板硬度较大造成了施工过程中打眼速度慢，爆破效果相对较差．尤其　置，提高爆破效果，进而保证巷道掘进进尺稳定。　当掘进巷道内断层发育时，如何根据现场情况合理安排施工工序着力　首先，优化炮眼布置，针对十三层巷道中间夹矸与巷道底板岩性　提升十三层巷道的快速掘进速度，成为我们亟需解决的问题。下面以　较硬的现状．迎头施工炮眼个数拟由原来的３１个增加至３６个，主要　我矿一５５０水平十三层七采上山区７１３１０Ｅ工作面为例，根据在十三层　增加煤层底板４个砂岩炮眼。另外增加一个夹矸部位的炮眼．并相应　巷道实现快速掘进过程中遇到的不同情况加以分析。　调整炮眼装药量。其次。根据新的施工工艺，确定合理的劳动作业时　间。大循环施工工序见图１。　１　采区及工作面概况　序　一一　班　柱　任　８　＝　一　＝　班　ｌ１　ｌ　５５０水平十三层煤七采区位于矿井东翼．东至Ｆ６断层．西至Ｆ１４　号　Ｔ　、　工序　时闸　班　断层，北至矿井边界Ｆ１０断层及Ｆ２８断层，向南西部至一３ｏ０水平十三　层东大巷保护煤柱．东至十三层煤一３００ｍ等高线。　文接班　安宝质量耻收　ｊ　：　检肇时，　７１３１０Ｅ工作面位于一５５０水平十三层七采上山区东翼，工作面平　均埋深６３０ｍ，巷道压力较小，工作面以南为一３００水平十三层东大巷　迎头正１Ｉ｜　煤层注水　打　眼　定放炮　｛　ｐ－　卜＿　］　ｒ　＿。——　崔工作＾　体包括：　对开关、扒装机　、　遁风。检　保护煤柱，以北为ｆ２断层，断层落差４～５０ｍ。其上覆煤　、煤　、煤。。均　已开采，上覆煤６正在开采，下伏煤　尚未开采。　２大循环掘进工艺分析　２．１施工现状分析　表１　小循环掘进工序时间统计表　循　孔深　准　打　扫　定　吹　敲帮　扒　永久　交　总时　环　备　眼　眼　放　烟　问顶　装　支护　班　合计　间　ｌ　１Ｉ３　２０　７２　６　３４　１５　１０　２４　１５　１９６　］　＿１　Ｕ　Ⅲ　进１电瓶车等　亍检童　搬隙锋工　作Ｉ以爰　嚷謇防尘　吹　烟　＿　１ｌ］ｒ｛　Ｕ　ｕ　　：卜］　堆护和安装．挪罄．　　同　一　牺水防尘　敲帮问顶　｝　蔓　、清　班　轨道铺设、　理等零量　工程．施　扒蓑出矸　承久支护　文通　【一　Ｊ　Ｌ＋　＋　卜　工地点暑挂瓦斯报　Ｌ一　警仪。　　ＩＬ　接班　风　夜　２　班　３　ｌ　旦　１．３　１．１　ｌ＿３　５７　７　２７　１５　４０　６　２０　ｌ５　１５　７２　４　１７　１５　ｖ　１Ｏ　２０　１０　５　ｌ５　１８　１５　ｌ５　１６　ｌ５１　４７８　１０　１３ｌ　１６２　图１　大循环作业循环作业图表　班　２　３　１　由　１＿３　ｌ　１．２　７３　２　２２　１５　６０　６　２３　ｌ５　１５　６３　６　２１　１５　５　５　５　２３　２５　１２　１５　１６　１５　ｌ５５　４７７　１０　１６ｏ　ｌ５２　班　２　３　１．２　ｌ　４　９５　５　１８　１５　６０　６　２７　１５　５　５　ｌ５　２０　１５　１５　１６８　４７８　１０　１５８　通过以上大循环施工工序图表分析，每完成一个循环约需要３．５　小时。目前掘进迎头实际劳动时间为８小时，去除交接班时间约计７．５　小时，可以另外节余０．５小时作为预留劳动时间，因此使用新的施工　工艺可以减少客观因素对正常生产造成的影响。设计完成后，我们在　７１３１０Ｅ回风巷进行了试验。经过十余天的现场实践，循环进尺由１．３～　１．５ｍ提高到２．０ｍ，班进尺由原来的３．３ｍ，提高到４．０ｍ，同时减少了施　工人员的劳动强度，避免了在施工过程中由于抢时间作业所带来的不　安全因素。大循环作业方式在现场的推广应用受到了施工人员的一致　好评。　在长期的十三层煤巷掘进过程中，工区管理人员和施工人员逐渐　形成了打浅孔、组织小循环的施工习惯．即平均每小班组织３个循环　３小循环掘进工艺分析　（其中前两个循环进尺为１．２ｍ、第三个循环进尺为ｌｍ），一般情况下．　３．１施工现状分析　班进３．４～３．６ｍ，根据现场劳动时间测定，每个正规循环约占用２．５小　我矿掘进一区施工的７１３１０Ｅ运输巷，根据地质部门对上覆煤　。　时，三个循环总时间约８小时，小循环掘进工序时间统计详见表１。而　巷道的分析，初步判断十三层巷道在掘进过程中。不会有较大的地质　且各个工序之间衔接相当紧密，去除交接班、劳动宽放时间．实际工作　构造，但是在掘进过程中，由于该巷道下帮距离ｆ２断层面较近（断层　时间约计６～７小时。这种打浅孔，组织小循环的施工方式，直接造成了　落差４￣５０ｍ），巷道在施工到Ｅ１４导线点前１０ｍ左右，断层面一直延　２０１１年第２ｌ期　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　ｏ矿业论坛。　科技信息　伸到巷道的上帮．并且时断时续的上下摆动。从现场施工可知，该断面　浪费大量的人力和时间。经过现场试验我们将皮带机尾与扒装机固定　一直延续到Ｅｌ９导线点前９５ｍ处。这期间，正断层、逆断层相继出现，　方式进行了改进，使用一块三角铁板将机尾与扒装机车销直接连接固　落差均在４．０ｍ左右，给施工带来了一定的困难。　定，每次延皮带时，只需对扒装机进行打设地锚固定，无需对皮带机尾　３．２快速掘进施工方案研究　再进行固定，不但减少了施工人员的劳动强度，而且优化了施工工序，　针对现场施工过程中遇到的实际情况，结合以往的施工经验，我　提高了工效　们不断研究探索，总结出了以下几方面的生产工艺：　在７１３１１Ｅ回风巷施工过程中，通过灵活使用打浅沿、多循环的施　３．２．１　打浅眼、多循环施工工艺　工工艺，加强职工技能培训，积极改进现有的施工设备，有效克服了在　在７１３１１Ｅ回风巷我们采取打深眼、大循环的作业方式，经过一段　困难条件下十三层巷道掘进的问题，月进尺达到了３５０ｍ，实现了巷道　时间试验。由于受地质构造影响，掘进速度并不理想。于是我们重新安　的快速掘进。　排掘进迎头施工人员采取打浅眼、多循环的作业方式，以确保巷道掘　进速度：在爆破方面，由于工人对小循环施工中的打眼精度、爆破水平　４结论　比较熟悉，并且比较容易掌握，因此为保证爆破效果，在原有的爆破经　巷道掘进是一个系统工程，影响因素较多，其中包括煤层条件、技　验的基础上，严格打眼角度、装药结构及装药量的考核。　术装备、掘进工艺、施工工序等多个方面。我们以一５５０水平七采十三　３＿２．２加强职工技能和素质培训　层施工巷道为例，分析研究了在不同地质条件下巷道在掘进过程中所　进一步加强广大职工的技术素质培训，使施工人员尽快熟练掌握　面临的问题，并通过合理调整循环进度，配备劳动人员组织等手段，分　每一道工序的技术要求，在人员配备上做到工种齐全，分工明确，紧密　别克服了十三层巷道底板及夹矸较硬，断层发育等困难，在保证安全　配合。根据现场设备岗位确定在册人数不低于８人，要求岗位职工盯　生产的前提下实现了十三层巷道的快速掘进，为实现该类巷道的快速　板上岗．不能够因为自己的失误，对正常的安全生产造成影响，有效的　掘进积累了宝贵的经验。　利用工时，提高工效。　３．２－３对设备进行改进　作者简介：张常山（１９７８一），２００６年毕业于山东科技大学采矿工　专业，长　在提高工效的同时．针对现场的实际情况，我们对现有的施工设　期从事技术管理工作。　备也进行了改进。在原来的巷道掘进出矸过程中，使用皮带跟扒装机　时，分别使用地锚对皮带机尾和扒装机进行固定，每次延长皮带都要　［责任编辑：常鹏飞］　（上接第３２０页）学习，要对他们进行新形势、新任务、新知识、新技能　养护的范畴，而是承包养护的深化和完善。公路养护和公路建设一样，　的教育，更新知识，提高技能。　最终将发展成为打破地域、行业界限的社会大市场，这是市场经济发　２．２公路养护的核算方式要更趋合理、公平。目前我们实行了养护定　展的必然规律。要进一步加大对专业化养护公司的扶持力度，采取各　额制，将养护计划安排改为养护工程费投入，按养护定额和养护工程　种有效措施，在机械装备和提高队伍素质上下功夫，增强其竞争能力。　量核定养护费用．这种办法对于路面大中修等较大工程比较科学和合　以上这些问题，如果不认真加以解决，将给未来的公路养护工作　理。但由于日常养护牵涉到多个方面、多个细节，例如路面保洁、边沟　带来严重的制约。公路养护体制改革是一个全新的课题，没有现成的　清理、桥涵养护、修补坑槽等工程量较小，很难根据工程量进行投资划　模式可以照搬、照学，在具体实施过程中，要牢固树立“建设是发展，养　拨经费。要解决这个问题，必须推行养护费用的定额预算制，应按不同　护也是发展的观念”．树立以体制创新促养护管理发展的观念，树立通　的工作内容、不同地理位置、不同地区养护实际科学合理地编制养护　过科技创新实现公路事业可持续发展的理念，着眼长远，着眼未来，不　定额。　断探索新思路和新方法，使养护工作得到持续、健康发展。ｌ　２＿３公路养护市场要进一步开放。虽然我们引入了市场竞争机制，推　行了公司化养护和内部招投标养护，但其基本形态依然没有离开承包　［责任编辑：曹明明］　（上接第３２８页）的仪器一定要经过有关部门校核，每相邻两个水准点　设计单位交桩时，应在标段接头处指出两个导线点作为两个标段　进行闭合测量。加密的水准点都要进行闭合和复核，作好详细的记录。　的共同点，作为前一标段的附合导线已知终边和后一个标段的起始　２．１．３计算　边。其余依次类推。施工单位应按照指定的附合异线的已知始边和终　首先，应该从数据上检查是否满足等级水准的要求；而后，每两个　边进行导线测量和计算，其坐标不再改正。　水准点闭合计算，复核建设单位所给的水准点进行闭合计算，复核建　监理还应该指出标段交界桩的放样办法，即以这两个导线点哪个　水准点是否闭合。并计算临时布设的水准点高程，整理出包含原始和　为测站．哪个为后视点。有条件的还可以规定标段头尾一定距离范围　自设水准点高程成果表。　中桩的放样办法。　２．２水准放样的问题解决　３．２水准联接　当有两个点高程不闭合时，一般有３种处理方法．ａ．在两个水准点　监理应该规定某水准点作为接头处共同点，相邻标段接头一定距　之间设ｌ临时水准点将闭合差按测站数或测段距离均匀分配，等于设几　离之内都必须以此水准点放样。　个台阶消除闭合差；ｂ．假设ＢＭ１，ＢＭ２，ＢＭ３，ＢＭ４连续４个水准点，　ＢＭ２与ＢＭ３不闭合，可以采用ＢＭ１和ＢＭ３闭合计算，改正ＢＭ２的高　４结束语　程，或者ＢＭ２与ＢＭ４闭合计算改正ＢＭ３的高程；ｃ．ＢＭ１与ＢＭ４进行　通过对公路施３－放线测量的浅见，能够使公路在以后的公路施工　闭合计算，改正ＢＭ２和ＢＭ３的高程。第一种方案是强制闭合，后两种　放线工作中得到一点测量经验和测量手段。　要视具体情况确定。当然有条件可以用高精度水准点检查。　３怎样与其它标段联接　［责任编辑：王爽］　３．１　中线联接