浅谈岩石平巷快速掘进的影响因素

周文勇

摘要：本文分析了影响岩石平巷快速掘进的因素，并探讨了我国矿山平巷掘进今后发展趋势，对于指导岩巷快速掘进有一定的参考意义。

关键词：井巷工程快速掘进影响因素

1概论

岩石平巷施工在煤矿新井建设和生产矿井的开拓工程中占有很重要的地位。一般它约占井巷开拓工程量的22％，占巷道开拓总工期的40％。60％。因此，提高平巷施工技术，加快掘进速度，对缩短矿山基建周期、实现矿山稳产高产、均衡生产，具有重要意义。

2影响因素分析

巷道掘进是一个系统工程，影响因素较多，该系统是包含人(施工者和管理者)、技术装备、生产技术以及管理、安全、技术革新等诸多因素所构成的综合复杂体系。现将其归纳以下三个主要方面：人的因素、施工机械设备及生产技术因素、环境因素。

2.1人的因素

2.1.1施工人员的素质①劳动者的素质。劳动者的素质的影响主要体现在劳动者的技术熟练程度、操作水平、生产积极性、安全意识、服从指挥等几个方面。劳动者的技术熟练程度决定了劳动者的劳动效率：劳动者的操作水平决定了劳动者的作业质量；劳动者的生产积极性决体现了劳动者的主观能动性，是内在的基础的因素；安全是第一效益，提倡以人为本必须注重安全；劳动者的服从意识决定了劳动组织能否顺利进行、安全技术措施、施工作业规程是否能在现场不打折扣地执行，也决定了生产劳作的效率。在新工艺施工前，要对职工进行技术培训，使工人尽快掌握每一道工序及要求，能够达到熟练操作、操作规范：在每次班前会上要对工人做生产动员，提高他们的生产劳动的积极性，做安全教育，提高他们的安全意识；掘进施工中，在人员配备上做到工种齐全、分工明确、密切配合，各工程衔接紧密，有效地利用工时，提高工效、提高工人素质，培养出尽可能多的多面手，只有这样才能使其掘进效率保持较高的水平。②管理者的能力。管理者，特别是基层直接管理者的技术水平、组织能力、管理能力、培训能力等方面在施工组织中尤为重要。管理者的技术水平决定了作业规程、安全技术措施的质量、使用性，生产工艺的创新性；管理者的组织能力、管理能力决定了劳动组织是否有效、劳动生产是否能高效进行。安全规程不完善，现场管理不到位或制定的管理制度未认真贯彻。技术人员业务素质低，巷道掘进设计不合理，生产工艺不完善，支护设计不合理等都会给生产造成隐患，从而影响施工的顺利进行。

2.1.2管理组织形式①基本管理制度。健全和坚持以岗位责任制为中心的各项管理制度，是施工技术措施、施工设备和施工组织得以顺利实施的保证，是加快施工速度、降低生产成本、保证施工质量和安全的基础。掘进工作队是井巷施工最基层的组织，管理工作应以此为基础。掘进工作队的制度管理一般包括岗位责任制、正规循环作业和等级掘进队等。②合理的施工方法。对于巷道掘进，采取一次性成巷或多次成巷，根据围岩情况进行超前支护或初期支护，必要地段加强支护，以保证安全，根据实际情况采取掘支平行作业、掘支单行作业、掘支交替作业。在支护过程中，改善施工艺，如采用湿喷工艺、发挥围岩自承能力的锚杆支护等，既减少工人劳动强度，又改善施工环境。③科学的施工组织。科学地施工组织要求作到以下几点：a确定每个工序作业时间和循环时间，尽量压缩关键线路上关键工序外时间，根据现有的机具性能优化出最佳参数，确定合理的循环进尺和循环方式；b多工序平行作业；c编制合理高效的循环图表，优化劳动组织；d合理选择施工作业方式。

2.2施工机械设备及生产技术因素

2.2.1机械设备钻眼、爆破与装运是巷道施工中主要工序，而钻眼与装运设备的合理选择及使用将直接决定巷道掘进速度。①钻眼：当前巷道掘进普遍使用的仍是气动凿岩机，由于气腿凿岩机输出功率小，钻速低，所钻炮孔深度浅，要想提高工作面钻孔速度，就得多机作业，但掘进工效仍无法提高。我国部分工程项目已采用单臂、双臂或三臂凿岩台车进行施工，但用的较少。②装运：装岩工序在平巷掘进中占整个循环时间的30～50％，当前国内已基本实现机械化作业。从五十年代到现在，我国工程施工中装运机械共进行了四个阶段的更新，在装岩上总的趋势是从效率低的装载设备为主的间断出碴设备配套，向高效率连续出碴设备配套发展，即采用连续作业的蟹爪式或立爪式装载机与皮带转载机和矿车配套，或采用的无轨铲运机出碴或与大吨位自卸汽车配套出碴，其可把掘进工效提高1～2倍，采准时间缩短75～80％。

2.2.2生产技术根据我国井巷掘进当前施工水平，广泛采用的仍是钻爆法施工，而支护方式基本为锚喷支护。该方法在施工速度、安全质量、劳动强度、生产成本方面均优于传统的架棚支护和砌碹支护方式。但施工中仍存在一些问题，如由于巷道成形欠佳造成网、喷质量差，锚杆安装质量不好等，对于围岩较差地段不但会存在安全隐患，而且还会制约井巷掘进进度。①改进光爆技术，改善巷道成形。当前巷道爆破均采用光面爆破，而大多为浅孔爆破，为提高进尺，可从加大孔深和孔径入手。根据岩性以及巷道断面优化设计爆破参数，确定出合理的间排距，科学的装药量和启爆方式。②合理选择锚杆、锚索参数。据地质条件、矿压大小、巷道尺寸，结合已施工工程的状况，设计出合理的锚杆、锚索参数包括：锚杆直径大小、长度、间排距；是否用钢筋网，钢筋网片的尺寸参数及类型；是否用锚索，锚索的直径、长度等。③选用合格材料，保证网喷质量。金属网主要增加喷砼的抗弯强度和韧性，同时减少回弹料，安装时必须紧贴岩面。选用合格的喷浆料生产砼，并选择湿喷工艺，不但可提高喷浆效果，减少回弹率，还可改善工作环境。

3环境因素

3.1自然因素地下突水、瓦斯、高地温及高压力围岩变形等自然灾害将直接危害巷道施工安全，其在施工中可借助相关设备(如地质雷达、超声波、电测法、红外线设备等)进行监测，采取必要措施达到安全条件，但其势必影响施工进度。

3.2人为因素平巷掘进，基本为独头施工，掌子面空间狭小，人员、机械较多，空气质量差；特别是钻眼和出碴时。对此必须加强通风，保证空气质量及能见度，减少安全隐患。

4我国平巷掘进发展方向

凿岩爆破方面，在中小型矿山进一步推广半液压凿岩台车，在先进的大型矿山，特别是新建矿山引进推广先进的全液压凿岩设备，在长巷道独头掘进中，研制和推广凿岩装载联合设备，同时，进行小直径全断面掘进机的引进和应用。

出碴方面，采用效率较高的装载设备，比如蟹爪式和耙斗式装载机，大力推广梭式矿车，长巷道独头掘进尽量搭接使用，采准巷道多头掘进时，采用铲运机出碴。

加强平巷施工组织和管理工作。平巷施工要达到快速、优质、低耗和安全的要求，除合理地选择先进技术和设备配套外，还要正确选择作业方式，采用行之有效的施工组织与科学的管理方法。作为科研项目，重点研究全断面掘进机，因为其势必将成为主流的破岩设备。