米村煤矿大坡度岩巷快速掘进技术探索与实践

董兵　张建强　何鑫　张飞龙

摘要：东翼煤柱集中运输巷是米村矿开采后期的集中运输巷，因巷道施工坡度及断面较大，严重影响巷道掘进速度。为了提高大坡度岩巷掘进速度，根据工程实际情况，从优化排矸系统、劳动组织和创新施工工艺等方面进行分析，总结出一套较为系统、完善的施工方法，使岩巷大坡度施工速度较以前有明显提高。

关键词：米村煤矿；大坡度；岩巷；快速掘进技术；集中运输巷

中图分类号：TD235 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）30-0138-02

目前，米村煤矿已处于矿井回采后期，井下所布置工作面逐步向主副井靠拢，随之出煤系统及运输系统即将发生改变，出煤系统由原中央斜井皮带运至地面，大型设备及物料由原中央斜井转入井下各施工地点。现中央斜井即将报废，利用主副井提升，不仅生产能力下降，同时副井满足不了工作面安装、拆除、掘进工作面支护材料及大型设备运输要求。为保证我矿后期出煤连续性，稳定矿井产量，同时保证一切设备、物料运输正常，设计了东翼煤柱集中运输巷。

东翼煤柱集中运输巷设计总工程量562m，斜坡长度462m。运输巷采用锚网喷支护，巷宽4.8m，巷高3.4m，施工坡度+18°。

东翼煤柱集中运输巷工程量大，工期相对较短，按照我矿以往岩巷掘进速度，不能保证我矿后期出煤及运输正常，同时施工坡度较大，势必影响掘进速度，进而影响我矿后期正常生产。如何实现大坡度岩巷快速掘进是摆在我们面前的首要问题。为了提高大坡度岩巷快速掘进，满足矿井建设工期的要求，我们根据工程实际，从各个方面进行分析，总结出了一套较为系统、完善的施工方法。

1 影响大坡度岩巷掘进的制约因素

1.1 排矸系统机械化程度低

排矸运输是掘进的一道重要工序，其运输状况直接影响岩巷单进水平。东翼煤柱集中运输巷原设计采用矿车出矸，经计算一个循环的矸石量需排矸40～50车，运输量相当大，运输环节战线长、拐点多，每班大约安排3～4人负责矿车运输，同时受副井提升能力限制，矿车供应严重紧张，不能满足排矸使用，往往存在因矿车供应不及时，造成迎头当班矸石量不能当班排完，积碴越来越多，有时超过煤矿安全规定。排矸运输问题严重制约东翼煤柱集中运输巷掘进单进的提高。

1.2 机械化装备水平低

我国岩巷机械化作业线主要分为两大类：一类是高档机械化作业线，即打眼、装岩、转载、运输等主要环节实现机械化配套，用凿岩台车或钻装锚机组配大功率高效导轨式凿岩机打眼，无轨装载机全断面装岩，使工人从繁重的体力劳动中彻底解放出来，实现高速高效和文明生产；另一类是装载、运输采用机械化，而打眼、喷浆等仍采用人工作业，属于普及型机械化作业线。我国对岩巷掘进设备的研制与生产起步较晚，尤其是液压凿岩机、钻车及主要配套液压元件等的质量、性能等技术指标与国外同类产品相比尚有一定差距，而且高档机械化作业线设备投资较高，从而限制了其广泛应用。

我矿岩巷掘进采用风动凿岩机打眼、装药、爆破、耙碴机装岩，属于典型的传统作业方式，采购大型机械化设备不太现实，为了提供机械化水平，我们针对我矿现有设备型号选择更优良设备，以提高掘进速度。

1.3 矿井生产管理制度不够健全

掘进工作应有完善的、科学的管理制度作保障，否则易造成分工不明确、责任不清楚，相互之间不能协调一致和通力合作，且各工种间时常会出现矛盾，致使设备不能正常使用或提前损坏。

2 提高大坡度岩巷快速掘进的措施

2.1 优化排矸运输系统

如何实现排矸运输机械化，使之排矸连续性，是我们解决东翼煤柱集中运输巷掘进的首要问题。

东翼煤柱集中运输巷排矸系统的优化、改造，不仅加快了出矸效率，同时节省了大量的人力、物力及财力，加快了掘进速度，提高了单进水平，为皮带安装奠定了基础，保证了我矿后期出煤的连续性。

2.2 推行“三定”作业法

“三定”作业法即为定岗、定员、定工具，是古代“天人合一”思想在生产中的应用。古往今来普遍认为“天人合一”能够充分利用人类潜意识，在无意识的状态下提高工效。在该工程施工过程中，无论是特殊工种还是一般的掘进工，要求定岗、定员、定工具，经过长时间在一个岗位用同一台设备作业，对环境、生产工具达到一定熟悉程度后，能极大地缩短“无效时间”，间接地提高了工效。

2.3 加大投入，提高装备水平

米村煤矿岩巷掘进多年来一直采用风动凿岩机，以往我们采用YT-24型气腿式凿岩机进行打眼，为提高打眼速度，缩短打眼时间，我矿凿岩机岩巷将YT-24型气腿式凿岩机升级为YT-28型气腿式凿岩机，提高了打眼速度，根据巷道宽度每0.6m为标准上一部钻，10m2以上巷道断面布置4～5部钻机同时作业，节约了打眼时间，井下储备有各种钻机和备用配件。将ZY-30型耙斗装岩机升级为ZY-60型耙斗装岩机，减少了耙斗往返运行频率，提高了装岩机的工时利用率；投入快速接头，加工了分风、分水器，配备专用控制阀，实现管路连接快速化、工艺简单正规化。

2.4 推行掘进支护改革，实行差异化支护

推行掘进支护改革，要充分兼顾安全、经济效益、劳动强度、服务年限、工程质量等因素，从矿井发展布局着眼，从具体地质条件着手，以满足服务年限和降低劳动强度为目的，合理优化支护工艺，根据地质条件灵活选择差异化支护方式。

以往岩巷基本支护模式为锚网喷支护，但近年来，集团公司推行的支护改革，很大程度上让我们根据岩性硬度情况选择不同支护方式，我们以安全为前提，以减轻职工劳动强度为目的，根据东翼煤柱集中运输巷岩性情况优先选择采用锚网支护，巷道顶底板稳定段可采用锚喷或其他简单支护方式，顶板破碎段可选择锚网喷+壁后注浆方式，底板松软易发生底臌段可增加反底拱手段，其他方式可根据实际情况具体选择。

2.5 无极绳牵引运输、机轨合一技术

东翼煤柱集中运输巷开口施工后，为解决职工大坡度运料难问题，我们积极根据现场条件选择安装运输设施，如果采用小型绞车，会出现绞车群、占用人员较多、运料不安全等现象。为保证物料连续运输，我们在斜坡底选择安装无极绳绞车。提高物料运输机械化水平，杜绝肩扛手抬物料现象发生。

3 结语

东翼煤柱集中运输巷通过精心组织，2013年1月份单头掘进，连续五个月超100m，打破我矿多年来岩巷掘进不超百米的记录，提前一个月施工结束，为东翼煤柱集中运输巷后期安装、运输奠定了基础。

在此次施工中我们多方学习、交流，总结出适合我矿现有条件岩巷掘进突破百米的方法。通过改变施工工艺，岩巷单进及生产效率明显提高，为我矿开拓岩巷工程快速掘进提供了经验，解决我矿接替紧张做出了贡献，同时为以后其他类似巷道提供了重要依据及经验。

作者简介：董兵（1987-），男，江苏连云港人，郑州煤电米村矿开拓掘进科主管技术员，研究方向：采掘工程。endprint

摘要：东翼煤柱集中运输巷是米村矿开采后期的集中运输巷，因巷道施工坡度及断面较大，严重影响巷道掘进速度。为了提高大坡度岩巷掘进速度，根据工程实际情况，从优化排矸系统、劳动组织和创新施工工艺等方面进行分析，总结出一套较为系统、完善的施工方法，使岩巷大坡度施工速度较以前有明显提高。

关键词：米村煤矿；大坡度；岩巷；快速掘进技术；集中运输巷

中图分类号：TD235 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）30-0138-02

目前，米村煤矿已处于矿井回采后期，井下所布置工作面逐步向主副井靠拢，随之出煤系统及运输系统即将发生改变，出煤系统由原中央斜井皮带运至地面，大型设备及物料由原中央斜井转入井下各施工地点。现中央斜井即将报废，利用主副井提升，不仅生产能力下降，同时副井满足不了工作面安装、拆除、掘进工作面支护材料及大型设备运输要求。为保证我矿后期出煤连续性，稳定矿井产量，同时保证一切设备、物料运输正常，设计了东翼煤柱集中运输巷。

东翼煤柱集中运输巷设计总工程量562m，斜坡长度462m。运输巷采用锚网喷支护，巷宽4.8m，巷高3.4m，施工坡度+18°。

东翼煤柱集中运输巷工程量大，工期相对较短，按照我矿以往岩巷掘进速度，不能保证我矿后期出煤及运输正常，同时施工坡度较大，势必影响掘进速度，进而影响我矿后期正常生产。如何实现大坡度岩巷快速掘进是摆在我们面前的首要问题。为了提高大坡度岩巷快速掘进，满足矿井建设工期的要求，我们根据工程实际，从各个方面进行分析，总结出了一套较为系统、完善的施工方法。

1 影响大坡度岩巷掘进的制约因素

1.1 排矸系统机械化程度低

排矸运输是掘进的一道重要工序，其运输状况直接影响岩巷单进水平。东翼煤柱集中运输巷原设计采用矿车出矸，经计算一个循环的矸石量需排矸40～50车，运输量相当大，运输环节战线长、拐点多，每班大约安排3～4人负责矿车运输，同时受副井提升能力限制，矿车供应严重紧张，不能满足排矸使用，往往存在因矿车供应不及时，造成迎头当班矸石量不能当班排完，积碴越来越多，有时超过煤矿安全规定。排矸运输问题严重制约东翼煤柱集中运输巷掘进单进的提高。

1.2 机械化装备水平低

我国岩巷机械化作业线主要分为两大类：一类是高档机械化作业线，即打眼、装岩、转载、运输等主要环节实现机械化配套，用凿岩台车或钻装锚机组配大功率高效导轨式凿岩机打眼，无轨装载机全断面装岩，使工人从繁重的体力劳动中彻底解放出来，实现高速高效和文明生产；另一类是装载、运输采用机械化，而打眼、喷浆等仍采用人工作业，属于普及型机械化作业线。我国对岩巷掘进设备的研制与生产起步较晚，尤其是液压凿岩机、钻车及主要配套液压元件等的质量、性能等技术指标与国外同类产品相比尚有一定差距，而且高档机械化作业线设备投资较高，从而限制了其广泛应用。

我矿岩巷掘进采用风动凿岩机打眼、装药、爆破、耙碴机装岩，属于典型的传统作业方式，采购大型机械化设备不太现实，为了提供机械化水平，我们针对我矿现有设备型号选择更优良设备，以提高掘进速度。

1.3 矿井生产管理制度不够健全

掘进工作应有完善的、科学的管理制度作保障，否则易造成分工不明确、责任不清楚，相互之间不能协调一致和通力合作，且各工种间时常会出现矛盾，致使设备不能正常使用或提前损坏。

2 提高大坡度岩巷快速掘进的措施

2.1 优化排矸运输系统

如何实现排矸运输机械化，使之排矸连续性，是我们解决东翼煤柱集中运输巷掘进的首要问题。

东翼煤柱集中运输巷排矸系统的优化、改造，不仅加快了出矸效率，同时节省了大量的人力、物力及财力，加快了掘进速度，提高了单进水平，为皮带安装奠定了基础，保证了我矿后期出煤的连续性。

2.2 推行“三定”作业法

“三定”作业法即为定岗、定员、定工具，是古代“天人合一”思想在生产中的应用。古往今来普遍认为“天人合一”能够充分利用人类潜意识，在无意识的状态下提高工效。在该工程施工过程中，无论是特殊工种还是一般的掘进工，要求定岗、定员、定工具，经过长时间在一个岗位用同一台设备作业，对环境、生产工具达到一定熟悉程度后，能极大地缩短“无效时间”，间接地提高了工效。

2.3 加大投入，提高装备水平

米村煤矿岩巷掘进多年来一直采用风动凿岩机，以往我们采用YT-24型气腿式凿岩机进行打眼，为提高打眼速度，缩短打眼时间，我矿凿岩机岩巷将YT-24型气腿式凿岩机升级为YT-28型气腿式凿岩机，提高了打眼速度，根据巷道宽度每0.6m为标准上一部钻，10m2以上巷道断面布置4～5部钻机同时作业，节约了打眼时间，井下储备有各种钻机和备用配件。将ZY-30型耙斗装岩机升级为ZY-60型耙斗装岩机，减少了耙斗往返运行频率，提高了装岩机的工时利用率；投入快速接头，加工了分风、分水器，配备专用控制阀，实现管路连接快速化、工艺简单正规化。

2.4 推行掘进支护改革，实行差异化支护

推行掘进支护改革，要充分兼顾安全、经济效益、劳动强度、服务年限、工程质量等因素，从矿井发展布局着眼，从具体地质条件着手，以满足服务年限和降低劳动强度为目的，合理优化支护工艺，根据地质条件灵活选择差异化支护方式。

以往岩巷基本支护模式为锚网喷支护，但近年来，集团公司推行的支护改革，很大程度上让我们根据岩性硬度情况选择不同支护方式，我们以安全为前提，以减轻职工劳动强度为目的，根据东翼煤柱集中运输巷岩性情况优先选择采用锚网支护，巷道顶底板稳定段可采用锚喷或其他简单支护方式，顶板破碎段可选择锚网喷+壁后注浆方式，底板松软易发生底臌段可增加反底拱手段，其他方式可根据实际情况具体选择。

2.5 无极绳牵引运输、机轨合一技术

东翼煤柱集中运输巷开口施工后，为解决职工大坡度运料难问题，我们积极根据现场条件选择安装运输设施，如果采用小型绞车，会出现绞车群、占用人员较多、运料不安全等现象。为保证物料连续运输，我们在斜坡底选择安装无极绳绞车。提高物料运输机械化水平，杜绝肩扛手抬物料现象发生。

3 结语

东翼煤柱集中运输巷通过精心组织，2013年1月份单头掘进，连续五个月超100m，打破我矿多年来岩巷掘进不超百米的记录，提前一个月施工结束，为东翼煤柱集中运输巷后期安装、运输奠定了基础。

在此次施工中我们多方学习、交流，总结出适合我矿现有条件岩巷掘进突破百米的方法。通过改变施工工艺，岩巷单进及生产效率明显提高，为我矿开拓岩巷工程快速掘进提供了经验，解决我矿接替紧张做出了贡献，同时为以后其他类似巷道提供了重要依据及经验。

作者简介：董兵（1987-），男，江苏连云港人，郑州煤电米村矿开拓掘进科主管技术员，研究方向：采掘工程。endprint

摘要：东翼煤柱集中运输巷是米村矿开采后期的集中运输巷，因巷道施工坡度及断面较大，严重影响巷道掘进速度。为了提高大坡度岩巷掘进速度，根据工程实际情况，从优化排矸系统、劳动组织和创新施工工艺等方面进行分析，总结出一套较为系统、完善的施工方法，使岩巷大坡度施工速度较以前有明显提高。

关键词：米村煤矿；大坡度；岩巷；快速掘进技术；集中运输巷

中图分类号：TD235 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）30-0138-02

目前，米村煤矿已处于矿井回采后期，井下所布置工作面逐步向主副井靠拢，随之出煤系统及运输系统即将发生改变，出煤系统由原中央斜井皮带运至地面，大型设备及物料由原中央斜井转入井下各施工地点。现中央斜井即将报废，利用主副井提升，不仅生产能力下降，同时副井满足不了工作面安装、拆除、掘进工作面支护材料及大型设备运输要求。为保证我矿后期出煤连续性，稳定矿井产量，同时保证一切设备、物料运输正常，设计了东翼煤柱集中运输巷。

东翼煤柱集中运输巷设计总工程量562m，斜坡长度462m。运输巷采用锚网喷支护，巷宽4.8m，巷高3.4m，施工坡度+18°。

东翼煤柱集中运输巷工程量大，工期相对较短，按照我矿以往岩巷掘进速度，不能保证我矿后期出煤及运输正常，同时施工坡度较大，势必影响掘进速度，进而影响我矿后期正常生产。如何实现大坡度岩巷快速掘进是摆在我们面前的首要问题。为了提高大坡度岩巷快速掘进，满足矿井建设工期的要求，我们根据工程实际，从各个方面进行分析，总结出了一套较为系统、完善的施工方法。

1 影响大坡度岩巷掘进的制约因素

1.1 排矸系统机械化程度低

排矸运输是掘进的一道重要工序，其运输状况直接影响岩巷单进水平。东翼煤柱集中运输巷原设计采用矿车出矸，经计算一个循环的矸石量需排矸40～50车，运输量相当大，运输环节战线长、拐点多，每班大约安排3～4人负责矿车运输，同时受副井提升能力限制，矿车供应严重紧张，不能满足排矸使用，往往存在因矿车供应不及时，造成迎头当班矸石量不能当班排完，积碴越来越多，有时超过煤矿安全规定。排矸运输问题严重制约东翼煤柱集中运输巷掘进单进的提高。

1.2 机械化装备水平低

我国岩巷机械化作业线主要分为两大类：一类是高档机械化作业线，即打眼、装岩、转载、运输等主要环节实现机械化配套，用凿岩台车或钻装锚机组配大功率高效导轨式凿岩机打眼，无轨装载机全断面装岩，使工人从繁重的体力劳动中彻底解放出来，实现高速高效和文明生产；另一类是装载、运输采用机械化，而打眼、喷浆等仍采用人工作业，属于普及型机械化作业线。我国对岩巷掘进设备的研制与生产起步较晚，尤其是液压凿岩机、钻车及主要配套液压元件等的质量、性能等技术指标与国外同类产品相比尚有一定差距，而且高档机械化作业线设备投资较高，从而限制了其广泛应用。

我矿岩巷掘进采用风动凿岩机打眼、装药、爆破、耙碴机装岩，属于典型的传统作业方式，采购大型机械化设备不太现实，为了提供机械化水平，我们针对我矿现有设备型号选择更优良设备，以提高掘进速度。

1.3 矿井生产管理制度不够健全

掘进工作应有完善的、科学的管理制度作保障，否则易造成分工不明确、责任不清楚，相互之间不能协调一致和通力合作，且各工种间时常会出现矛盾，致使设备不能正常使用或提前损坏。

2 提高大坡度岩巷快速掘进的措施

2.1 优化排矸运输系统

如何实现排矸运输机械化，使之排矸连续性，是我们解决东翼煤柱集中运输巷掘进的首要问题。

东翼煤柱集中运输巷排矸系统的优化、改造，不仅加快了出矸效率，同时节省了大量的人力、物力及财力，加快了掘进速度，提高了单进水平，为皮带安装奠定了基础，保证了我矿后期出煤的连续性。

2.2 推行“三定”作业法

“三定”作业法即为定岗、定员、定工具，是古代“天人合一”思想在生产中的应用。古往今来普遍认为“天人合一”能够充分利用人类潜意识，在无意识的状态下提高工效。在该工程施工过程中，无论是特殊工种还是一般的掘进工，要求定岗、定员、定工具，经过长时间在一个岗位用同一台设备作业，对环境、生产工具达到一定熟悉程度后，能极大地缩短“无效时间”，间接地提高了工效。

2.3 加大投入，提高装备水平

米村煤矿岩巷掘进多年来一直采用风动凿岩机，以往我们采用YT-24型气腿式凿岩机进行打眼，为提高打眼速度，缩短打眼时间，我矿凿岩机岩巷将YT-24型气腿式凿岩机升级为YT-28型气腿式凿岩机，提高了打眼速度，根据巷道宽度每0.6m为标准上一部钻，10m2以上巷道断面布置4～5部钻机同时作业，节约了打眼时间，井下储备有各种钻机和备用配件。将ZY-30型耙斗装岩机升级为ZY-60型耙斗装岩机，减少了耙斗往返运行频率，提高了装岩机的工时利用率；投入快速接头，加工了分风、分水器，配备专用控制阀，实现管路连接快速化、工艺简单正规化。

2.4 推行掘进支护改革，实行差异化支护

推行掘进支护改革，要充分兼顾安全、经济效益、劳动强度、服务年限、工程质量等因素，从矿井发展布局着眼，从具体地质条件着手，以满足服务年限和降低劳动强度为目的，合理优化支护工艺，根据地质条件灵活选择差异化支护方式。

以往岩巷基本支护模式为锚网喷支护，但近年来，集团公司推行的支护改革，很大程度上让我们根据岩性硬度情况选择不同支护方式，我们以安全为前提，以减轻职工劳动强度为目的，根据东翼煤柱集中运输巷岩性情况优先选择采用锚网支护，巷道顶底板稳定段可采用锚喷或其他简单支护方式，顶板破碎段可选择锚网喷+壁后注浆方式，底板松软易发生底臌段可增加反底拱手段，其他方式可根据实际情况具体选择。

2.5 无极绳牵引运输、机轨合一技术

东翼煤柱集中运输巷开口施工后，为解决职工大坡度运料难问题，我们积极根据现场条件选择安装运输设施，如果采用小型绞车，会出现绞车群、占用人员较多、运料不安全等现象。为保证物料连续运输，我们在斜坡底选择安装无极绳绞车。提高物料运输机械化水平，杜绝肩扛手抬物料现象发生。

3 结语

东翼煤柱集中运输巷通过精心组织，2013年1月份单头掘进，连续五个月超100m，打破我矿多年来岩巷掘进不超百米的记录，提前一个月施工结束，为东翼煤柱集中运输巷后期安装、运输奠定了基础。

在此次施工中我们多方学习、交流，总结出适合我矿现有条件岩巷掘进突破百米的方法。通过改变施工工艺，岩巷单进及生产效率明显提高，为我矿开拓岩巷工程快速掘进提供了经验，解决我矿接替紧张做出了贡献，同时为以后其他类似巷道提供了重要依据及经验。

作者简介：董兵（1987-），男，江苏连云港人，郑州煤电米村矿开拓掘进科主管技术员，研究方向：采掘工程。endprint