煤矿巷道快速掘进施工管理的研究

谭飞

（陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿安全监察部，陕西 延安 727306）

一、巷道快速掘进施工标准

第一，巷道快速掘进施工必须按照施工图设计、施工组织设计或作业规程施工。施工组织设计或作业规程中必须明确工程质量要求和相应的导正措施。第二，巷道快速掘进施工应实行全面质量管理，严格质量检验制度，把质量不合格的工程消灭在施工中。第三，巷道快速掘进施工应建立技术档案，并应做好各种测试记录、隐蔽工程记录、质量检查记录和竣工工程图纸等文件资料的收集与整理工作。第四，巷道快速掘进施工所用的材料、设备和构件，必须符合使用要求，设计规定及有关规范和产品质量标准，并应具有合格证明，经检验合格方可使用。第五，巷道快速掘进施工应实行现代化科学管理，实施安全管理，不断提高管理水平。

二、存在的问题

随着开采条件的日益复杂，目前岩巷施工多以传统的掘进方式，主要以炮掘为主，由于迎头炮掘落煤、出煤方式、施工装备相对落后，掘进效率较低，导致掘进工作面安全管理的难度较大。这些因素在很大程度上影响及限制了进一步提高巷道掘进速度。特别是在矿山开采逐渐向下延伸、地压增大、条件恶化的今天，掘进连接矛盾日益突出，因此，影响了矿山掘进效率的发挥。随着煤矿综合机械化开采技术的迅速发展，一些国有重点煤矿企业的综合采煤机械化程度已达到95%以上，工作面掘进速度也越来越快。为了满足新形势下发展的需要，有必要进一步依靠科技措施改善煤矿巷道的快速掘进技术，建设安全、高效的煤矿企业。

三、巷道快速掘进的关键环节

（一）施工队伍的组建

第一，选拔使用管理人员。管理人员起到统筹、协调各项工作、各个环节的作用，必须具备较强的组织能力、管理能力、培训能力以及技术水平。因此，在管理人员的选拔使用时一定要知人善用，同时还要组织管理人员对内对外的交流学习，推动管理队伍能力持续提升。第二，配备劳动者。应根据工程项目的具体情况，选配技术熟练、生产积极的工人。熟练工人（大工）的数量要达到全部工人的80%以上，要有30%～40%的人员是多专业的全能型多面手，特种作业人员，特别是有的关键工种，如特种设备的维修维护人员、特种设备的操作人员、挖碴机司机、综掘机司机以及坑道钻机操作人员等，不仅要熟练，而且要专业精通，因为有时一道工序出现问题就会制约整体工程进度。同时，要根据岩石硬度、地质条件、瓦斯浓度等情况配备合适的工人，才能在保证施工安全的前提下提高施工速度。

（二）完善切割工序

要想提高掘进速度，不仅需要提高掘进设备水平，而且还要根据煤岩的结构和特性以及当地地质情况，来优化、调整和完善掘机的掘进顺序，以有效提升掘进机的掘进速度。在煤矿巷道快速掘进过程当中，如果遇到煤岩硬度比较大时，为了降低较大煤块的产生率，可以在切割顺序上选择从上而下依次进行，进而有效提高煤矿巷道运输效果。如果遇到硬度较小的煤岩时，可以选择由下向上的切割顺序，也可以提高煤矿巷道快速掘进效率。如果煤矿巷道属于半煤岩巷，此时要先对煤层进行切割，然后在对进行岩层切割，而且要按照先软后硬的原则来制定切割顺序。

（三）提升巷道掘进施工技术

在具体的巷道掘进施工工作中，煤矿企业需要不断提升巷道支撑加固技术、防水技术、通风技术及机械设备架设技术等，需要在这些具体的细节方面做到尽善尽美，以更高的标准严格要求施工人员，使他们密切注意巷道掘进工作中的各个环节。通过提升巷道掘进施工技术，来提升巷道掘进施工的安全性，充分保障施工人员的生命安全，同时也可以降低事故的发生率，不会拉低煤矿巷道快速掘进的质量与效率，有利于促进煤矿巷道快速掘进关键技术的迅速发展。

（四）施工机械设备的选配

光面爆破施工，钻眼爆破与碴石装运是巷道施工中的主要工序，而钻眼与装运设备的合理选择将直接决定巷道掘进速度，也关系到一个矿井或工程项目的工期和综合效益。

1.钻眼。巷道掘进普遍使用的仍是气腿式凿岩机，由于气腿凿岩机输出功率小，钻速低，要想提高工作面钻孔速度，就得多机作业。因此，要根据巷道断面的大小采用自制凿岩台车分双层或三层增加钻机数量同时打眼，缩短打眼时间。

2.提升运输与装运设备。装岩工序在整个成巷工序中占到了整个循环时间的30%～50%，高瓦斯、煤与瓦斯突出和有煤尘爆炸危险矿井的煤巷、半煤岩巷掘进工作面和石门揭煤工作面，严禁使用钢丝绳牵引的耙装机，当前最广泛应用的是履带式全液压挖斗装岩机，这种装岩机爬坡能力大，装岩效率高，尤其是大坡度，并且工作面有涌水的情况下，更能体现它的优势，能挖得很干净，省去了人工清底的一道程序，应根据巷道断面的大小选择合适型号的耙装机。

3.提升运输设备。斜井提升，提升速度与装岩速度一样关系到出矸的效率，但是无度地加大提升设备，在投入与使用上是一种浪费。根据经验斜井斜长不同应选用能力合适的绞车、箕斗，一般考虑每炮矸石在4 箕斗～6 箕斗之间提升完毕，矸石翻落至地面后，由装载机配合自卸汽车运走。

4.钻探设备。有掘必探是一项十分重要的工作，探钻时间占到了巷道施工时间的20%～30%，抽排放孔施工时间占到了40%以上，甚至更多，选择一款适合工作面生产需要的探钻设备，尤为重要。探钻设备品种很多、厂家很多，各种型号有各自的适用性，应根据具体情况具体应用。为了提高钻进效率，能用履带式钻机的区域，尽量不用普通式的，能用大功率的，尽量不用小功率的。

（五）施工组织管理

1.选择合理的施工作业方式。施工作业方式基本分为以下两种：以工作时间组织的“三八制”或“四六制”作业方式；按工序或工作量组织的“滚动制”作业方式，采用何种施工作业方式，应按照井巷工程的具体情况，并综合施工队伍的能力、习惯，具体分析应用。

2.合理采用多工序平行作业。在井巷施工中，工序较多，如果严格按照顺序作业，循环时间难以缩短，在保证安全的前提下将部分工序安排平行作业，将大大缩短工序时间。如在工作面打眼的同时，对巷帮进行锚网支护及全巷道的喷浆永久支护。

3.确定合理的循环进尺，优化劳动组织。循环进尺的确定要根据巷道断面大小、岩石状况及瓦斯地质条件等因素确定。一般巷道断面越大，岩石状况越好，循环进尺量应定得越高，单日循环作业个数也应做调整。

（六）现场生产管理

在煤矿巷道的现场生产管理中，首先要对施工人员进行严格的施工培训，确保操作人员能按规章制度进行各工序的操作，保证工作的正常循环。其次，实施岗位责任制，最后对煤矿巷道快速掘进施工工艺进行改进，确保施工过程安全、高效地通过结构带，减少可能对后续掘进工作的影响。

（七）提高机电一体化应用

首先，要保证掘进机能够方便地进行自动控制，包括对切割机电机的控制，对推进机方向的控制。同时实现了对掘进机工作状态的实时监测，具备了完善的自我故障诊断能力，包括对电机负载、温度、液压系统、油温、污染的监测和控制。采用现代测试技术实时监测巷道掘进机的运行情况，确保设备的正常运行，实现机电一体化，这不仅可以有效地改善巷道掘进机的工作稳定性，也有利于快速巷道掘进技术的改进和完善。

（八）掘锚一体化技术的应用

如果掘进机与锚栓单独操作，在实际应用中无法有效实现快速掘进。因此，在实施快速掘进时，要尽可能保证掘进与支护平行作业，以提高掘进速度。随着现代锚机的出现，实现了开挖与支护的并行作业。在目前的技术应用中，掘锚机是实现快速跟踪的理想设备。

四、结语

总之，随着煤矿综合机械化掘进技术的不断发展和进步，一方面极大地提高了井下施工的机械化水平，减少了工作量，有效地促进了煤巷快速掘进技术的进步。另一方面，综合机械化促进了井下掘进技术的应用，保证了井下掘进的质量和效率。快速掘进的关键是要注意、施工机械设备的选配、施工队伍的建设等，这些缺一不可，但也需要在实际施工中加以修正和总结。