浅谈斜井快速掘进施工

吝飞

摘要：随着现代经济社会的不断发展，提倡矿井机械化快速施工，满足现代化矿井建设要求，尤其是矿山斜井及平巷是矿井建设的关键工程、关键节点，工程施工进度快、慢直接影响矿井建设投产周期，因此斜井及平巷施工应逐步采用现代先进施工工艺和先进高效的设备，以达到预想的效果，早日达到投产状态，缩短矿井建设周期。

关键词：施工质量；光面爆破；提升运输；井下挖装机；劳动组织

一、工程概况

主斜井井筒长度582m，其中表土段105m，基岩段477m，坡度为-17°，表土段支护方式为钢筋+浇筑混凝土，基岩段支护方式为U25钢棚+金属网+喷浆，表土段掘进断面为26.5m2，基岩段掘进断面为20.42m2。

二、地质水文概况

主斜井井筒穿越岩层主要以粉砂岩、泥岩和砂质泥岩为主，含有少量中粒砂岩；井筒零星小断层分布比较密集，涌水量小于10m3/h。

三、 制约斜井施工速度的因素主要有以下几个方面：

1、施工质量：各工序施工质量严重影响施工安全及施工进度，在质量达不到标准要求的情况下，返工是影响施工进度的主要原因。

2、提升运输：掘进施工中出矸作业往往是所有工序中最耗时最繁重的一道工序，出矸正常与否很大程度上制约着循环耗时。

3、光面爆破：一次成巷质量和爆破炮眼利用率是制约掘进速度的又一道工序，爆破成型不好的话会给下一道工序施工带来一定的难度，会直接导致费工费料费时间的现象发生。

4、施工组织：施工组织在井巷掘进施工中影响很大，施工组织不合理会造成窝工情况发生，间接的影响施工进度。

四、斜井掘进施工工艺：

1、提升运输

根据实际情况主斜井井筒配备1.6m绞车和Φ20.5mm钢丝绳提升，井下挖装机装矸， 3m3前卸式箕斗运输排矸，并配备可靠的“一坡三档”装置。

2、爆破工艺

根据主斜井井筒的地质条件，经过多次现场试验和讨论，决定采用垂直楔形掏槽，确保爆破形成足夠的自由面，并采用3.0m长钎杆，正向装药，提高爆破效果，爆破进尺保证在2.4m以上。同时为实现光面爆破，根据地质水文预测预报并实时结合工作面岩性变化情况，随时调整爆破参数，保证光面爆破，避免出现超挖欠挖现象。

3、使用履带式井下挖装机装矸

主斜井井筒装矸使用履带式井下挖装机，改变了以往传统的耙岩机出矸方式，井下挖装机主要有以下几个优点：

（1）、机动灵活、操作简单：履带式井下挖装机集挖、装、卸、行走功能于一体，容易掌握操作要领，操作起来方便、简单。

（2）、安全可靠：传统的耙岩机出矸是利用钢丝绳捆绑扒斗将矸石扒到簸箕上进行装矸，钢丝绳磨损、簸箕护栏等安全隐患比较多，井下挖装机模仿了地面挖装机的一些原理，机身增加了传送带，利用传送带将矸石装入箕斗内，并且机尾部装有信号装置和紧急断电装置，这很大程度上改善了传统装矸上的一些不足之处，保证了装矸安全。

（3）、功能多、速度快、效率高：耙岩机出矸会出现间断的情况，出矸速度较慢，不灵活，出矸得依靠导向滑轮定位，需要人工清理底板及死角矸石。井下挖装机不但能不间断装矸，速度快，而且上下、左右移动灵活，清理巷道各个角落矸石比较方便，清底干净而且快。

4、使用箕斗运输矸石

斜井施工传统的矿车运输，虽然投资少，占用空间小，但每次运输量太小，效率极低，自动化程度不高，且安全系数比较低。箕斗提升运输安全、稳定、可靠，且自动化程度高，不用安排专门人员倒渣，大大提高了出渣效率，节省出渣时间，提高作业循环率。

5、合理组织，提高施工速度

采取“滚班”和“三八”制混合作业，掘进队共5个班组，2个打眼班组为“滚班”作业制，其它三个班采取“三八”制作业，队里抽调打眼技能高的职工组成专业的打眼班，充分发挥其的特长，这也是实现光面爆破的又一个措施；同时将施工质量责任落实到个人，分工明确，工序衔接紧密，工作面手把手交接班，改变传统的施工组织模式，利用现代掘进工艺尽可能的实行多工序交叉平行作业，井筒放炮后支护顶板和出矸、打上部眼和出矸、打下部眼和后巷复喷、打下部眼和支护帮部，只要合理组织，这些工序都可以做到平行作业，这样对提高施工速度和提高施工工效都能起到很大的作用。

6、机电设备检修和维护

机电设备是否完好，是决定施工速度的重要因素，为保证巷道正常施工，机电队实行承包制，机电设备维护及检修落实到个人，并且设备完好率跟个人工资挂钩，这样来提高每个人的工作积极性，也保证了机电设备的完好，为井下正常掘进创造了最基本的条件。

五、经过实践以上斜井掘进方案效果还不错，基本上能保证24小时完成2个正规循环，但也存在不足的地方，多工序平行作业的话施工人员比较多，现场管理上增加了难度，也给现场施工安全带来一定的隐患。在以后的工作中以下几个方面还有待提高。

1、提高光面爆破效果，提高正规循环率，在原有优化基础上更加保证光面爆破率，将支护时间降低到最少，提高循环率。

2、合理利用时空关系，并根据实际情况优化各工序平行作业，达到高效安全的效果。

3、加强职工的入场培训和日常安全技能培训，提高培养施工人员综合素质和操作技能，使井下施工人员都能增强安全生产意识和掌握多项操作技能。

4、建议建立、培训专门的机械化掘进队伍，在资金允许的情况下，斜井开拓和平巷施工都可以使用综掘机掘进、皮带运输，增强掘进机械化装备水平，将施工速度提至更高的层面。

5、根据工程特征及合同要求，合理规划施工方案和加大高效机械设备的投入。

六、结语

现代化矿井建设对安全、质量、进度各方面要求都比较高，一个完整的作业循环是由多个工序组成，并且一个完整作业循环是否能够安全快速完成，取决于施工质量、设备完好情况、合理组织施工等多个因素，因此施工过程中一定加强各关键工序环节、机电设备的监督检查，并且保证各个工序施工达到规范要求标准的前提下，才能更加确保机械化快速施工的条件，避免窝工情况发生，以达到预期目标，实现机械化快速施工。

参考文献：

[1]刘其兴.斜井施工技术分析[J].？？煤炭科学技术.？1988（08）.

[2]马家骏，李殿臣.加快斜井施工速度的几点作法[J].建井技术.1987（03）.

[3]刘永红.大断面陡倾角斜井快速施工技术探讨[J].世界有色金属.2017（13）.

（作者单位：河北中煤四处矿山工程有限公司）