煤巷掘進速度受制約因素的分析

耿云廣

摘 要 針對11901工作面巷道掘進的實際情況，通過現(xiàn)場實驗、結(jié)果驗證、科學組織，從施工環(huán)境、設備管理、支護參數(shù)、工序及工藝方面分析了影響巷道掘進速度的因素。

關(guān)鍵詞 煤巷 掘進速度 設備管理 人員素質(zhì)

近年來，隨著顯德汪礦的開采延伸，煤層的地質(zhì)條件變化越來越復雜，特別是在9#煤地區(qū)的巷道掘進中，防治水安全管理，過斷層等地質(zhì)構(gòu)造明顯增多，在機掘的單進和效率水平上受到了嚴重制約。因此如何提高巷道掘進的速度有著重要的現(xiàn)實意義。

一、掘進工作面基本情況

（一）圍巖條件

11901工作面地面標高283～315，埋深318～473m。工作面煤層結(jié)構(gòu)復雜，含1～5層夾矸，夾矸多為砂質(zhì)泥巖或炭質(zhì)泥巖。煤層以亮煤為主，為半亮型煤，大部分為粉粒狀，少量有塊煤，并富含黃鐵礦。工作面中部及里段受火成巖影響，煤厚變化比較大，平均煤厚3.2m。該工作面?zhèn)雾敒樘抠|(zhì)泥巖，質(zhì)軟，破碎，夾1～3層；直接頂為粉砂巖，泥質(zhì)膠結(jié)，質(zhì)軟，易碎；老頂為大青灰?guī)r，中厚層狀，有方解石脈及晶體，局部被火成巖侵蝕。

（二）水文及其他重要地質(zhì)情況

11901工作面掘進中將受到1199采空區(qū)水、小窯水、大青灰?guī)r水、本溪、奧陶系灰?guī)r水的威脅。9#煤距本溪灰?guī)r、奧陶紀灰?guī)r較近，目前，奧灰水位為+10m，煤層底板標高最小為-152m，開采水平低于奧灰水位，掘進期間受奧灰水威脅。奧灰頂面至9#煤底板巖層厚度為30～40m，當?shù)装逋暾麜r，采掘工程是安全的。若遇斷層、破碎帶等構(gòu)造變化情況，奧灰水易于導入工作面。

根據(jù)相鄰工作面掘進期間揭露資料顯示，工作面外段構(gòu)造較復雜，斷層較為發(fā)育。同時煤層頂板裂隙發(fā)育，對安全生產(chǎn)造成一定威脅，應加強支護以防頂板事故。局部地段煤層產(chǎn)狀變化較大，施工過程中，根據(jù)實際情況制定相應安全技術(shù)措施，確保施工安全。

（三）巷道支護參數(shù)

11901工作面掘進期間，巷道為梯形斷面，錨網(wǎng)支護。規(guī)格均為4.2？.0m（寬紫擄鋦擼グ逵脌%o22L2400mm左旋螺紋鋼強力錨桿，配金屬梯子梁及兩卷Z2360樹脂藥卷全長錨固，間排距為750？00mm；當頂板破碎時，可以縮小頂錨桿的間排距。巷幫用%o16L1850mm普通圓鋼錨桿一卷Z2360樹脂藥卷加長錨固，間排距700？00mm。頂板打雙排%o17.8L9000mm邁步錨索加強支護，間排距為1.4？.5m。

施工過程中頂板與斷層等構(gòu)造或節(jié)理發(fā)育時，需采取加強支護措施，補打錨索梁及時調(diào)整錨桿間排距為600mm，或改為工字鋼。錨網(wǎng)要保證質(zhì)量，確保鋪平、網(wǎng)邊搭接及聯(lián)網(wǎng)要符合作業(yè)規(guī)程要求。

（四）施工方法

根據(jù)顯德汪礦現(xiàn)有設備，選用EBZ-100型掘進機截割，配合掘進機橋式轉(zhuǎn)載機，SD-150型膠帶輸送機連續(xù)作業(yè)。

（五）施工組織

綜掘工藝流程為：交接班→延長皮帶→截割出煤→照線、臨時支護、永久支護。

掘進割煤、運煤與準備支護材料平行作業(yè)，截割與支護交替進行，工作面采用“三八”作業(yè)制，按正規(guī)循環(huán)作業(yè)方式，專業(yè)工種與綜合工種相結(jié)合的勞動組織形式，循環(huán)進度1400mm。

二、主要影響因素分析

（一）機械設備

巷道掘進施工中機械設備是前提，不同的設備決定不同的施工方法與勞動組織。隨著巷道掘進進度的進行，巷道長度越掘越遠，五部皮帶相互搭接形成運煤系統(tǒng)，設備管理難度較大。

該巷道斷面4.2？.0m，斷面較大，EBZ-100型掘進機在截割循環(huán)上存在一定的制約性，在遇斷層過火成巖傾入地區(qū)截割中截齒損壞極快，需每隔10分左右更換一次截齒，降低了截割時間，制約了掘進速度。

（二）工序及工藝

巷道設計長度1431m，17跋律驕蚪翰愫穸？.61m。由于巷道掘進屬下組煤開采，受奧灰水威脅較大，需每隔60m施工向巷幫施工一鉆窩，規(guī)格4m？m？m（深卓韤贅擼話闋晡咽┕ば璞譜饕擔肆Τ雒海投慷冉洗蟆？

班組長不能合理利用時間，對掘進工序未能統(tǒng)籌安排，以至出現(xiàn)割煤完畢材料還未準備齊全，支護完畢后皮帶不能及時啟動，開始延伸皮帶準備工作還未做好等情況，工時利用率太低，影響了掘進的速度。

全錨支護的工藝使頂板支護由過去的被動支護變?yōu)橹鲃又ёo，支護效果及安全系數(shù)有很大的提高，但是在支護的小工序上還存在太多的不足。

（三）管理的因素

（1）管理制度。舊的管理制度不夠完善，尤其是獎懲制度不合理，加上對制度落實情況參差不齊，個別班組存在大鍋飯現(xiàn)象，干多干少，干與不干差別不大，嚴重打擊了職工的工作積極性。區(qū)隊在工資分配上有一定缺陷，并且從分配上向優(yōu)秀班組大幅度傾斜。通過在對工程質(zhì)量、任務完成、材料消耗等方面制定了相應的標準，精細化管理使用A、B、C卡計分平臺，杜絕了人情分，公開透明的計分制度極大的調(diào)動了職工的工作熱情，調(diào)動了掘進隊伍有了較高的積極性。

（2）人員素質(zhì)的高低及操作水平直接決定著掘進速度的提高，操作熟練的掘進機司機在機器的調(diào)試、轉(zhuǎn)向、前進、后退、切割等方面操作自如，經(jīng)實測，每進一循環(huán)最快15min就切割完畢，并且巷道成型好，各項參數(shù)能夠達到設計要求，不需要二次切割，指標完成情況較好，而不熟練的司機完成割煤工序則需25-45min，并且操作失誤導致一系列的后續(xù)工作需要完善，嚴重阻礙了單進水平。此外由于司機的責任心不強，發(fā)現(xiàn)不了本可避免的機器一般性故障，當故障發(fā)生后司機又不能當場采取有效的可行性措施進行處理，也對掘進速度造成嚴重影響。

綜合以上分析，影響快速掘進的因素主要歸結(jié)為管理、設備、環(huán)境、工序及工藝四個方面，管理包括人員、管理制度、規(guī)程；設備有掘進機、帶式輸送機；環(huán)境為地質(zhì)條件、內(nèi)部條件；工序及工藝為施工工藝、工序組織，割煤工藝等。

三、主要對策

（1）改進設備，優(yōu)化工序組織。第一，針對我礦的施工條件，引進大功率掘進機，提高截割能力，增強掘進機尤其是橋式轉(zhuǎn)載機的可靠性，一次性割全底，最大限度降低截割時間，要求極其特點是：機身重，掘進速度快，結(jié)構(gòu)件強度高，設備可靠性好，目前該措施已解決，引進了EBZ160型大功率掘進機，大幅度提高了掘進機的使用效率；第二，迎頭人員的站位情況。司機割煤時，一人負責觀看截割斷面和巷道成型，掘進機轉(zhuǎn)載機后一邊站一人清理由轉(zhuǎn)載橋上灑下的煤并負責看護掘進機電纜，一人站在掘進機后看掘進機中間運輸機的卸載情況，同時注意皮帶運轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)問題及時通知司機停機，截割時其他人員運送所有支護材料，備齊后剩余時間內(nèi)清理巷道和處理不合格底根，實現(xiàn)一次成巷，即：把巷道施工中的掘進、安全監(jiān)察、支護等3個分步工程視為一個整體，在同等時間內(nèi)，按設計及質(zhì)量標準要求，互相配合，前后連貫的最大限度的同時施工，一次成巷，不留收尾工程。

（2）提高人員素質(zhì)。第一，加強設備檢修的管理，提高所有設備檢修質(zhì)量和維修工技能水平，將由于輸送機、掘進機及其他設備故障而影響的掘進速度降到最低。第二，根據(jù)地質(zhì)條件設計合理的割煤工藝，培養(yǎng)熟練的掘進機司機，在滿足的前提下，最大限度的縮短切割時間。第三，加強職工的技術(shù)培訓，使現(xiàn)場把關(guān)人員必須熟悉掘進過程中的各個環(huán)節(jié)，協(xié)調(diào)各工序，各環(huán)節(jié)的管理，提高工作效率。同時使專職人員真正做到懂設備的結(jié)構(gòu)、性能、原理、操作方法，能檢修及處理一般性故障。第四，可積極組織相關(guān)人員到機廠等單位進行技能轉(zhuǎn)向?qū)W習，不斷提高職工的技能操作水平、

（3）科學管理。引入科學的管理思路，完善和細化各項規(guī)章制度。將掘進班組進行優(yōu)化調(diào)配，保證掘進隊伍具有較高的工作積極性，重點要將制度精細化與人性化。通過制度來管理人員，明確分工，根據(jù)實際情況不斷完善獎懲制度和培訓教育制度，激發(fā)職工的積極性和創(chuàng)造性。

四、結(jié)語

影響煤巷掘進速度的因素有很多，其中自然因素如煤層賦存條件、地質(zhì)條件差等客觀存在，但是可以對巷道布置進行優(yōu)化，特別是巷道使用期限，圍巖情況、頂板變化設計出最有利、最合理的支護形式，以提高掘進施工。

人員的管理是開展各項工作的前提，煤礦生產(chǎn)也不例外，只有通過不斷的改進和細化各項規(guī)章制度，尤其是獎懲制度的合理制定，獎罰分明并嚴格落實責任制，做到以制度管理人，才能最大限度的激發(fā)隊伍的勞動積極性，順利開展各項工作，有效的提高掘進速度。

根據(jù)實際施工情況，目前縮短掘進循環(huán)時間的有效手段主要有，采用大功率的掘進機，培養(yǎng)熟練的有責任心的專職司機，強化現(xiàn)場的勞動組織和管理，優(yōu)化巷道布置的審計，優(yōu)化作業(yè)設計尤其是工序間的平行作業(yè)。

參考文獻：

[1]中國煤礦支護理論與實踐[M].北京：科學出版社，2004.

[2]井巷設計與施工[M].徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2003