淺談突出礦井快速高效建設(shè)的方法

張彥斌

（兗礦集團(tuán)有限公司，山東 鄒城 273500）

龍鳳礦井位于貴州省金沙縣西南部，距縣城直線距離約14.5 km，隸屬金沙縣新化鄉(xiāng)所轄。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力2.40 Mt/a，采用分期建設(shè)方式，其中一期生產(chǎn)能力為1.20 Mt/a。在一期建設(shè)過(guò)程中打破傳統(tǒng)建井模式，對(duì)龍鳳礦井（一期）初步設(shè)計(jì)及安全設(shè)施設(shè)計(jì)等重新進(jìn)行了修改，堅(jiān)持“高標(biāo)準(zhǔn)、高技術(shù)、高質(zhì)量、高效率”的建設(shè)要求和“投資少、見(jiàn)效快”的建設(shè)方針，通過(guò)設(shè)計(jì)修改及施工組織優(yōu)化，簡(jiǎn)化了巷道布置、提高礦井各系統(tǒng)的安全性和可靠性，提高了輔助運(yùn)輸連續(xù)化裝備水平及礦井機(jī)械化程度，礦井較原設(shè)計(jì)提前約12 個(gè)月試生產(chǎn)，提升了礦井在多變市場(chǎng)形勢(shì)下的競(jìng)爭(zhēng)力。

1 設(shè)計(jì)最優(yōu)、技術(shù)可行

1.1 優(yōu)化開(kāi)拓巷道布置

礦井設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮到井田及地表的自然條件，選定工廠最佳位置，采用斜井開(kāi)拓，主、副斜井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)斜井回風(fēng)。 3 條井筒與3 條開(kāi)拓大巷方位一致，直接聯(lián)通，取消了井底車(chē)場(chǎng)等巷道。開(kāi)拓大巷由膠帶大巷、軌道大巷及回風(fēng)大巷組成，簡(jiǎn)化了主運(yùn)輸、輔助運(yùn)輸及通風(fēng)系統(tǒng)。

1.2 優(yōu)化采區(qū)布置方式

斜井開(kāi)拓方式、輔助運(yùn)輸單軌吊連續(xù)化的實(shí)施及煤層傾角小于8°的井田條件，促進(jìn)了準(zhǔn)備巷道和回采巷道布置方式的最優(yōu)改變，由傳統(tǒng)的采區(qū)（盤(pán)區(qū)）布置改為大巷兩側(cè)條帶布置，省去采區(qū)上下山及采區(qū)煤倉(cāng)，大巷兼作礦井開(kāi)拓巷及采區(qū)準(zhǔn)備巷，順槽兼作采區(qū)準(zhǔn)備巷及工作面回采巷，將傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式“礦井→ 采區(qū)（盤(pán)區(qū)） →工作面”三階劃分，改變?yōu)椤暗V井→工作面”二階劃分[1]，減少轉(zhuǎn)運(yùn)及排水環(huán)節(jié)，縮短通風(fēng)距離，簡(jiǎn)化了礦井系統(tǒng)，減少了建井工程量如圖1所示。

1.3 調(diào)整工作面參數(shù)

一般的突出礦井采煤工作面推進(jìn)長(zhǎng)度小于1 000 m，工作面長(zhǎng)度一般不超過(guò)150 m。為了充分發(fā)揮綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)優(yōu)勢(shì)和單軌吊連續(xù)運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢(shì)，穩(wěn)定投產(chǎn)后的采掘接續(xù)，提高綜采工作面的單產(chǎn)，降低采掘比，減少采面搬家次數(shù)，該礦井綜采工作面推進(jìn)長(zhǎng)度增加至 1 500 m 以上，工作面長(zhǎng)度增加至200 m 以上，每個(gè)工作面可采煤量不低于 1.3 Mt，一個(gè)共工作面正?；夭杉纯蛇_(dá)產(chǎn)。有效解決了新建突出礦井投產(chǎn)初期采掘接續(xù)緊張的矛盾。

1.4 合理選擇巷道層位

經(jīng)過(guò)探索，3 條大巷、底抽巷、部分聯(lián)絡(luò)巷均布置在9 煤層底板較軟巖層中，距離主采煤層9 煤底板法距9 m～19 m，巖石硬度系數(shù)小于6，既滿(mǎn)足了巷道布置及空間關(guān)系，也適應(yīng)了綜掘機(jī)快速掘進(jìn)要求，同時(shí)避免突出煤層影響。

1.5 “110工法”在建設(shè)礦井中的應(yīng)用

建井期間積極與科研單位合作，使用新技術(shù)、新工藝來(lái)提高礦井建設(shè)效率，減少工程量，經(jīng)過(guò)論證，與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）合作將110 工法在龍鳳礦井應(yīng)用，首采工作面采用偏Y 型通風(fēng)方式，軌道沿空留巷服務(wù)下一個(gè)工作面，實(shí)現(xiàn)安全、高效、可靠的無(wú)煤柱開(kāi)采體系，有效地解決礦井投產(chǎn)后采掘接續(xù)難題。

2 “一礦一策”確定快速建井最優(yōu)組織方案

2.1 細(xì)排掘進(jìn)接續(xù)，以最短時(shí)間增加掘進(jìn)頭面，展開(kāi)掘進(jìn)布局

充分結(jié)合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)規(guī)范和地方文件要求等來(lái)進(jìn)行礦井建設(shè)中的掘進(jìn)頭面安排，重點(diǎn)考慮地方監(jiān)管“突出礦井掘進(jìn)工作面嚴(yán)禁共用回風(fēng)”要求。3 條井筒安排3 個(gè)掘進(jìn)隊(duì)伍同時(shí)掘進(jìn)，以最快時(shí)間在井底大巷貫通，貫通后立即考慮增加掘進(jìn)工作面，在輔助運(yùn)輸大巷、膠帶大巷開(kāi)口，優(yōu)先掘進(jìn)形成變電所、井底水倉(cāng)的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)巷道，同時(shí)隨著大巷延伸優(yōu)先形成條帶開(kāi)采瓦斯治理巷道的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)巷道，這樣在不違反法規(guī)及地方要求的情況下在最短時(shí)間內(nèi)形成了大巷、瓦斯治理巷、水倉(cāng)、變電所及泵房等7 個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)掘進(jìn)的布局，加速了礦井建設(shè)，為瓦斯治理創(chuàng)造了時(shí)間與空間。根據(jù)接續(xù)安排后續(xù)又形成了首采面順槽、接續(xù)面底抽巷及順槽的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)巷道，形成了11 個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)掘進(jìn)的礦井建設(shè)布局。

2.2 超前采面瓦斯治理工作

優(yōu)先形成瓦斯治理巷道，針對(duì)首采工作面采取了立體、多源瓦斯綜合抽采，即：施工定向鉆場(chǎng)，采用定向鉆機(jī)施工長(zhǎng)鉆孔治理兩順槽揭煤區(qū)域、沿煤掘進(jìn)區(qū)域及采面的瓦斯，并根據(jù)底抽巷施工進(jìn)度及定向鉆孔治理效果，采用底抽巷施工穿層鉆孔的方式進(jìn)行補(bǔ)充，確保首采工作面瓦斯治理到位。

圖1 礦井設(shè)計(jì)優(yōu)化后的巷道布置圖

2.3 引進(jìn)大斷面巖巷掘進(jìn)機(jī)

開(kāi)展突出礦井大斷面巖巷綜掘快速施工技術(shù)研究與應(yīng)用，選用山西天地煤機(jī)裝備有限公司生產(chǎn)的EBH315Q 及EBZ260W 型巖巷掘進(jìn)機(jī)分別安裝于大巷及底抽巷，采用高性能?chē)姖{設(shè)備及高強(qiáng)度錨桿支護(hù)，進(jìn)一步提高破巖和支護(hù)的效率。該類(lèi)掘進(jìn)機(jī)適用于各種類(lèi)型底板，坡度±16°的煤礦各類(lèi)巷道掘進(jìn)。通過(guò)引進(jìn)該類(lèi)掘進(jìn)機(jī)及改進(jìn)施工工藝使該公司大斷面巖巷綜掘單進(jìn)水平由60 m/月增加到了130 m/月，施工效率增加了一倍多。

2.4 輔助運(yùn)輸采用單軌吊，實(shí)現(xiàn)井上下連續(xù)運(yùn)輸

礦井投入單軌吊運(yùn)輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)井上下連續(xù)運(yùn)輸，地面材料和設(shè)備可直接在地面吊裝經(jīng)單軌吊運(yùn)輸直達(dá)井下各工作面，實(shí)現(xiàn)了不轉(zhuǎn)載運(yùn)輸，運(yùn)輸速度快，承載力大，裝卸簡(jiǎn)便，成本低，運(yùn)輸安全可靠，可以在多彎道、多起伏的巷道中應(yīng)用，靈活性和適應(yīng)性都較強(qiáng)，極大地提高了運(yùn)輸效率。

2.5 做好掘進(jìn)期間通風(fēng)及瓦斯管理

掘進(jìn)工作面采用壓入式通風(fēng)，局部通風(fēng)機(jī)使用“三專(zhuān)兩閉鎖”，并實(shí)現(xiàn)雙風(fēng)機(jī)雙電源，能自動(dòng)切換，供風(fēng)穩(wěn)定。監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)安全可靠，掘進(jìn)工作面的甲烷、風(fēng)速、一氧化碳傳感器設(shè)置合理，靈敏可靠。工作面設(shè)專(zhuān)職瓦斯員每班按規(guī)定認(rèn)真檢查工作面、回風(fēng)流及巷道中的瓦斯和二氧化碳濃度及溫度等情況。

3 精細(xì)化管理

3.1 施工方積極配合業(yè)主方、監(jiān)理方落實(shí)礦井高效建設(shè)相關(guān)措施

建設(shè)單位是礦井建設(shè)工程的業(yè)主代表，是礦井建設(shè)項(xiàng)目的主體責(zé)任人，施工單位是礦井建設(shè)工程的施工主體，監(jiān)理單位是礦井建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量監(jiān)督及安全監(jiān)督的主體，建設(shè)方、監(jiān)理方、施工方三方有機(jī)聯(lián)系和配合對(duì)礦井建設(shè)項(xiàng)目投資、進(jìn)度、成本和質(zhì)量等實(shí)施精細(xì)化管理，保障工程建設(shè)有序化、規(guī)范化開(kāi)展，對(duì)提高項(xiàng)目質(zhì)量及效率作用明顯。如果三方配合不好，很容易出現(xiàn)“一管就死、一松就亂”的扯皮現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致礦井建設(shè)過(guò)程中障礙多、問(wèn)題多、爭(zhēng)議多，最終導(dǎo)致建設(shè)效率低[2]。

3.2 突出制度建設(shè)，強(qiáng)化責(zé)任落實(shí)

俗話說(shuō)“沒(méi)有規(guī)矩，不成方圓”，結(jié)合礦井自身建設(shè)實(shí)際情況，以往通用化、針對(duì)性不強(qiáng)、操作性不強(qiáng)的制度模式無(wú)疑是一種形式主義。適應(yīng)新形勢(shì)新任務(wù)的要求，實(shí)施精細(xì)化管理，針對(duì)一些容易出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)和工作中存在的漏洞，建立健全科學(xué)合理、具體實(shí)在、切實(shí)可行的制度，同時(shí)組織中每一業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)、服務(wù)環(huán)節(jié)、管理環(huán)節(jié)以及利益可能波及到細(xì)小方面都要有制度的身影，形成覆蓋在施工、業(yè)務(wù)、管理等多方面的精細(xì)化管理制度，不斷加大推進(jìn)工作制度化的力度[3]。

3.3 突出人才建設(shè)，打造高素質(zhì)隊(duì)伍

建設(shè)一支數(shù)量充足、結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)較高，能夠適應(yīng)礦井發(fā)展的經(jīng)營(yíng)管理人才、專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才和技能人才等為主體的人才隊(duì)伍是人才隊(duì)伍建設(shè)的終極目標(biāo)。精細(xì)化人才規(guī)劃，從強(qiáng)化人才認(rèn)識(shí)，完善人才激勵(lì)機(jī)制，創(chuàng)新人才選用機(jī)制，完善人才評(píng)價(jià)機(jī)制，建立人才培養(yǎng)機(jī)制等方面突出人才建設(shè)及高素質(zhì)隊(duì)伍打造。

4 結(jié)語(yǔ)

突出礦井設(shè)計(jì)優(yōu)化已發(fā)展成一種趨勢(shì)，以科學(xué)的發(fā)展觀進(jìn)行設(shè)計(jì)方案及建設(shè)方案的優(yōu)化及論證，把礦井建設(shè)成為投入少、產(chǎn)出多，工期短、見(jiàn)效快，技術(shù)先進(jìn)、布置合理，安全、高效的現(xiàn)代化礦井具有重要意義。施工工藝的創(chuàng)新及精細(xì)化管理對(duì)施工企業(yè)的生存與發(fā)展起到了越來(lái)越重要的作用，只有精細(xì)化管理和不斷創(chuàng)新才能使企業(yè)生命之樹(shù)常青。