基于TQC方法下特殊地点巷道快速掘进技术实践

陈 锐

（山东新矿赵官能源有限责任公司，山东 德州251113）

随着安全高效采煤机械在我国煤矿生产中的使用，一个采煤工作面单产可以高达500万t/a，采煤工作面的年推进度超过3000m，并且还有继续加大的趋势，这需要更快的巷道掘进准备速度。

1 工程概述

矿井现开采水平为-415m水平，开采煤层为七层煤，平均厚度1.1m，对巷道单进水平要求较高，需要提高巷道掘进准备速度。巷道开门准备时安装设备较多，占用接续时间；开门施工时，工序衔接紧张，存在重复劳动、浪费人工、物料等现象；调向时，需增加设备，影响巷道掘进；上坡掘进过程中遇断层时，过断层占用时间较长。在特殊地点处占用时间较多，影响巷道快速掘进，制约巷道单进水平提高。

2 制约巷道快速掘进因素

2.1 巷道开门准备时间较多

巷道开门准备时，需敷设电缆、通讯监测线，安装出矸设备、开关，完善防尘设备，占用接续时间，影响巷道快速掘进。

2.2 设备安撤集中

巷道开门一般采用炮掘，分次装药、分次起爆，然后人工出矸，劳动效率较低。进尺达到3m后安装刮板转载机，斜向搭接皮带出矸；进尺达到10m后安装简易扒装机，炮掘产生的矸石经扒装至刮板转载机，斜向运输至皮带实现出矸；进尺达到40m后，撤除扒装机、溜子，安装综掘机、皮带机，采用综掘，矸石经综掘机一运溜子、迎头皮带进入采区皮带运至采区矸石仓，随着进尺增加，安装综掘机桥式装载机，实现正常综合性配套机械化掘进。安撤设备较多，工序集中、衔接紧张，给安全生产带来隐患，同时影响巷道快速掘进。

2.3 巷道调向需增加设备

巷道掘进过程中调向时，需增加一部刮板转载机、一台馈电开关，占用7个人工，增加岗位工数量；调向进尺6m后，撤除迎头刮板转载机，安装简易皮带，占用15个人工，影响两个班生产，占用巷道掘进时间，影响巷道快速掘进。

2.4 巷道上坡掘进坡度变大，交班牵引机尾用时较长

巷道上坡掘进过程中遇断层构造（从矿井三维地震及物探掌握资料推断，掘进过程中遇到的断层多为受张力或重力作用形成，绝大多数为正断层），需增大坡度，交接班牵引迎头皮带机尾时，综掘机爬坡牵引受限，拉机尾占用时间较多，影响本迎头掘进，同时影响其他共用该皮带出矸的迎头，影响巷道快速掘进。

2.5 物料运送、托运大件耗时较多

巷道掘进过程中，需用物料较多，传统运料方式不能很好满足施工需求，制约巷道快速掘进；在需安装、更换大件时，占用较多人员，施工集中、安全控件狭小，产生安全隐患，不利于巷道快速掘进。

3 解决问题的方案

根据运筹学TQC（全面质量管理）方法，对组成施工工艺的各工序进行关键路径分析，掌握施工进展中关键工序，避免重复劳动、窝工现象，提高巷道特殊地点快速掘进。

3.1 制定掘进零接续方案，缩短开门设备准备、安装占用时间

掘进专业制定掘进零接续方案，要求巷道预透5m时，每班均抽出2～4人辅助机电工进行开门设备准备、安装，当巷道预透后，留下3～5人处理尾工，其余人员均参加开门设备安装，确保尾工处理完毕新巷道达到开工条件，缩短新开门巷道设备准备、安装占用时间，实现掘进零接续，为巷道快速掘进提供前期准备。

3.2 优化配套掘进设备，减少设备安撤数量

巷道开门前2m采用分台阶爆破掘进，分次装药、分次起爆，人工出矸；后4m采用一次成巷起爆，通过调整掏槽眼、周边眼数量，提高爆破效果，使矸石抛掷在巷道开门点，减少迎头积矸；进尺达到6m后安装简易扒装机，垂直搭接皮带出矸；进尺达到20m时，将组装完毕的综掘机开进迎头，采用综掘机后跟扒装机出矸；制定安全技术措施，增大扒装距离至40m，然后将扒装机撤除，安装迎头皮带一部，随着进尺增加，安装综掘机桥式装载机，通过综掘机班班拉机尾，延伸储带仓皮带，实现矸石经综掘机一运溜子、迎头皮带进入采区皮带运至采区矸石仓，实现正常综合性配套机械化掘进。通过此方案，可减少一部溜子安撤，减少12个人工，增加有效掘进时间，有利于巷道单进水平提高。

3.3 巷道调向采用综掘机牵引迎头皮带，优化主运系统

巷道掘进过程中需调向（夹角＜60°）预透时，由于调向处巷道跨度较大，可利用空间较多，为避免安装溜子，可利用综掘机直接牵引迎头皮带机尾，当调向进尺5m时，安装简易皮带一部，实现矸石经综掘机一运溜子、迎头简易皮带搭接进入第二步皮带，经采区皮带运至采区矸石仓。通过此方案，可减少一部溜子安撤，减少12个人工，增加有效掘进时间，有利于提高巷道单进水平。

3.4 使用绞车牵引机尾，缩短交班牵机尾时间

当上坡掘进遇断层或煤层倾角突然增大时，需增大坡度，给交接班牵引皮带机尾带来极大困难，每班牵引机尾耗时1.5小时，直接浪费2个人工，同时降低职工劳动积极性，间接浪费3个人工，不能有效保证班组进尺。针对生产现状，在现场安设一部绞车，将导向轮挂在综掘机机身后方专用螺丝上，导向牵引皮带机尾，极大缩短交接班牵引机尾时间，提高巷道单进水平。

3.5 单轨吊运输机械化、网络化，为快速掘进提供辅助运输保障

针对巷道快速掘进物料输送问题，经过领导研究决定引进单轨吊机车，现场施工中，迎头后紧跟施工单轨吊梁，支护材料放入集装箱，实现单轨吊机车开至迎头输送支护材料，大型设备也可以采用单轨吊输送，缓解物料输送紧张的局面，实现快速、安全输送物料，降低工人劳动强度，为快速掘进提供保障。

4 取得效果

制定掘进零接续方案，缩短开门设备准备、安装占用时间；优化配套掘进设备，减少设备安撤数量；巷道调向采用综掘机牵引迎头皮带，优化主运系统；使用绞车牵引机尾，缩短交班牵机尾时间。通过优化施工工艺，在巷道开门、调向，以及掘进过程中遇断层带、淋水带、顶板破碎带及大跨度带等特殊地点掘进时，减少掘进设备安撤数量，缩短占用时间，实现特殊地点巷道快速掘进、单进水平大幅提高，达到大断面（断面：12.93m2）全岩巷道月进尺260米、半煤岩巷道月进尺310米，为巷道快速掘进技术进行了有益的实践探索。

5 结论与建议

采用特殊地点巷道快速掘进技术，可直接提高月进尺30%以上，间接提高月进尺45%以上。掘进零接续，为巷道快速掘进提供前期准备。巷道开门时，优化掘进设备，减少安撤数量，增加有效掘进时间。巷道调向采用综掘机牵引皮带机尾调向，减少调向处设备安撤数量。巷道上坡掘进坡度变大时，采用绞车导向牵引皮带机尾。通过优化施工人员组织、机电设备安撤、施工工艺等方面，形成配套特殊地点巷道快速掘进技术。

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