巖巷快速掘進(jìn)優(yōu)化設(shè)計(jì)及應(yīng)用

摘 要：一直以來(lái)，巖巷快速掘進(jìn)是關(guān)系到煤炭礦井建設(shè)效率的主要因素，巷道掘進(jìn)速度較低、效率不高，導(dǎo)致礦井建設(shè)、生產(chǎn)效率居下不高。本文對(duì)巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和總結(jié)，本文對(duì)當(dāng)前巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)工藝和應(yīng)用方式進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，對(duì)影響其快速掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展的主要因素進(jìn)行了總結(jié)，從而極大提升了巖巷掘進(jìn)水平，并針對(duì)性的給出了改進(jìn)和優(yōu)化意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：優(yōu)化設(shè)計(jì);巖巷;快速掘進(jìn)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.047

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)煤炭產(chǎn)業(yè)九成以上的產(chǎn)量是以礦井開(kāi)采的形式獲取的，而巖巷掘進(jìn)技術(shù)、裝備水平的高低，直接關(guān)系到礦井生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的安全性。尤其是在煤礦和瓦斯礦井中，為更好的解決礦井和瓦斯安全問(wèn)題，在礦井設(shè)計(jì)過(guò)程中，巖巷掘進(jìn)工程量占比幾乎為工程總量的一半，由此可看出，巖巷掘進(jìn)速度和礦井建設(shè)周期有著直接的關(guān)系[1]。所以，加強(qiáng)這一方面的研究工作，優(yōu)化巖巷掘進(jìn)工藝，提升巖巷安全掘進(jìn)速率，對(duì)礦井安全建設(shè)、開(kāi)采有著極大意義和作用，對(duì)促進(jìn)煤礦企業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展也有一定的推動(dòng)性作用。

1 影響巷道快速掘進(jìn)的因素

（1）快速掘進(jìn)裝備?？焖倬蜻M(jìn)裝備是關(guān)系到巖巷快速掘進(jìn)的關(guān)鍵性因素。隨著我國(guó)煤炭工藝技術(shù)的迅速發(fā)展，相關(guān)技術(shù)設(shè)備的不斷優(yōu)化，我國(guó)巖巷掘進(jìn)設(shè)備功能較全，但性能無(wú)法保證，自動(dòng)化水平相對(duì)較低。特別是我國(guó)自行生產(chǎn)的掘進(jìn)設(shè)備，質(zhì)量水平較低，刀具消耗量較大，無(wú)法滿足巖巷快速掘進(jìn)方面的要求[2]。在巖巷掘進(jìn)作業(yè)過(guò)程中，由于鑿巖車未能大量普及，在大多數(shù)情況下，仍然選擇單體風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)，該類鑿巖機(jī)工作效率相對(duì)較低，掘進(jìn)面風(fēng)壓較小，對(duì)錨桿眼速率造成了直接性的影響。所以，選用合理的巖巷快速掘進(jìn)裝備，直接關(guān)系到巖巷掘進(jìn)工作效率。

（2）作業(yè)人員的綜合素質(zhì)。作業(yè)人員自身素質(zhì)水平是關(guān)系到巖巷掘進(jìn)效率關(guān)鍵因素。由于掘進(jìn)面相對(duì)狹小，且時(shí)間相對(duì)有限，工程質(zhì)量的好壞與作業(yè)人員自身素質(zhì)有著直接關(guān)系，以及其技能水平、設(shè)備操作水平以及能否按圖施工等。

（3）施工作業(yè)方式。作業(yè)方式的科學(xué)與否與巖巷掘進(jìn)效率和安全施工有著直接關(guān)系，如單一工序還是綜合工種作業(yè)，是機(jī)械掘進(jìn)還是爆破掘進(jìn)，是單循環(huán)作業(yè)形式還是多循環(huán)作業(yè)形式[3]。同時(shí)，還與工序作業(yè)安排、炮眼深度、鉆眼和支護(hù)作業(yè)的關(guān)系和安排等。因此，在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)巷道實(shí)際斷面條件，選擇最合理、最科學(xué)的掘進(jìn)施工方式，才能保證巖巷掘進(jìn)速率，在安全施工的同時(shí)提升掘進(jìn)速度。

（4）施工組織管理。嚴(yán)密、科學(xué)的施工組織管理，也是關(guān)系到巖巷快速掘進(jìn)工作的重要因素。要求在正式施工前，制定科學(xué)的工程施工工序，確定最佳的施工工藝，從而對(duì)掘進(jìn)工程進(jìn)行科學(xué)管理，進(jìn)而確保所有的施工工序，都能根據(jù)有關(guān)規(guī)定，按時(shí)、保質(zhì)、保量的完工;同時(shí)，還要出臺(tái)完善的掘進(jìn)作業(yè)管理規(guī)章制度，優(yōu)化工程班組結(jié)構(gòu)，提升施工團(tuán)隊(duì)整體素質(zhì)水平，并對(duì)該組織進(jìn)行人性化管理;此外，還要合理劃分掘進(jìn)工作任務(wù)，選用有用較高技能素質(zhì)的人才，科學(xué)劃分人員工作崗位[4]。

2 巷道快速掘進(jìn)工藝優(yōu)化及應(yīng)用

（1）優(yōu)化巖巷炮掘施工工藝。綜合前文所述，掌子面空間較小是影響巖巷掘進(jìn)速度的主要因素。因?yàn)檎谱用婵臻g狹小，造成無(wú)法平行作業(yè)，只有前道工序完工，后一道工序才能正常進(jìn)行，造成大量人力資源的浪費(fèi)，無(wú)法起到人盡其用的目的。在巷道掘進(jìn)工藝中，打炮眼、安裝支護(hù)是巖巷掘進(jìn)施工的主要工序，占據(jù)了大多數(shù)的工藝時(shí)間。所以，應(yīng)當(dāng)對(duì)掘進(jìn)工藝進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，合理安排這三道工序，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)考慮到時(shí)間、空間因素的影響，充分協(xié)調(diào)各工序，形成循環(huán)作業(yè)，從而起到提升掘金效率的目的[5]。

（2）優(yōu)化掘進(jìn)工序規(guī)范正規(guī)循環(huán)作業(yè)。根據(jù)其工序性質(zhì)，可將掘進(jìn)工序劃分為主工序、輔助工序，如何科學(xué)安排各工序順序，是關(guān)系到巷道掘進(jìn)速率的重要因素。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有掘進(jìn)工藝技術(shù)主要問(wèn)題的分析，對(duì)主要影響因素進(jìn)行了總結(jié)，并采取了相應(yīng)的優(yōu)化、改進(jìn)策略，從而形成了一套科學(xué)、有效的作業(yè)模式，極大提升了巷道掘進(jìn)速率[6]。

通過(guò)開(kāi)展多種形式的技術(shù)培訓(xùn)，如展開(kāi)技術(shù)比賽、組織技能操作演練，是提升員工技能素養(yǎng)、操作水平的主要途徑，從而不斷能提升員工總和素質(zhì)，使員工能夠科學(xué)、有效掌握各工序操作方式和重點(diǎn)，進(jìn)而規(guī)范、主動(dòng)、保質(zhì)保量的完成有關(guān)工作，最后達(dá)到預(yù)期目標(biāo)和工作效率[7]。

（3）強(qiáng)化施工監(jiān)管。為更好的優(yōu)化巷道掘進(jìn)技術(shù)，提升巖巷掘進(jìn)速率，要求加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督、管理工作。第一，安監(jiān)、業(yè)務(wù)部、調(diào)度等的工作人員，應(yīng)堅(jiān)持現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督的原則，保證能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題;第二，加強(qiáng)供水、供電、通風(fēng)等保障系統(tǒng)的管理工作，減少這些因素對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)的影響，使現(xiàn)場(chǎng)能夠滿足工程施工條件;第三，優(yōu)化并改進(jìn)設(shè)備分配方式以及工資分配方式，將員工的計(jì)時(shí)工資制，改成計(jì)件工資制;第四，實(shí)行定崗、定位的作業(yè)形式，在巖巷掘進(jìn)工作過(guò)程中，各小組應(yīng)當(dāng)跟班打眼，并遵循定人、定眼、定鉆等的基本原則，保證各工序的順利進(jìn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

巖巷快速掘進(jìn)是關(guān)系到煤炭礦井建設(shè)效率的主要因素。因?yàn)橐恢币詠?lái)，巷道掘進(jìn)速度較低、效率不高，導(dǎo)致礦井建設(shè)、生產(chǎn)效率居下不高。本文對(duì)當(dāng)前巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)工藝和應(yīng)用方式進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，對(duì)主要的影響因素和主要存在的問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)和分析，針對(duì)性的給出了解決意見(jiàn)，從而極大提升了巖巷掘進(jìn)水平，其中機(jī)械掘進(jìn)尺提高到200m/月、炮掘進(jìn)尺提高到80m/月的水平，在保證巖巷掘進(jìn)安全性的同時(shí)，也極大提升了巷道掘進(jìn)效率，從而為我煤炭行業(yè)發(fā)展提供了技術(shù)支持。

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作者簡(jiǎn)介：韓楓（1988-），男，山東棗莊人，本科，助理工程師，研究方向：煤礦掘進(jìn)技術(shù)、巷道支護(hù)技術(shù)。