煤巷掘进速度受制约因素的分析

耿云广

摘 要 针对11901工作面巷道掘进的实际情况，通过现场实验、结果验证、科学组织，从施工环境、设备管理、支护参数、工序及工艺方面分析了影响巷道掘进速度的因素。

关键词 煤巷 掘进速度 设备管理 人员素质

近年来，随着显德汪矿的开采延伸，煤层的地质条件变化越来越复杂，特别是在9#煤地区的巷道掘进中，防治水安全管理，过断层等地质构造明显增多，在机掘的单进和效率水平上受到了严重制约。因此如何提高巷道掘进的速度有着重要的现实意义。

一、掘进工作面基本情况

（一）围岩条件

11901工作面地面标高283～315，埋深318～473m。工作面煤层结构复杂，含1～5层夹矸，夹矸多为砂质泥岩或炭质泥岩。煤层以亮煤为主，为半亮型煤，大部分为粉粒状，少量有块煤，并富含黄铁矿。工作面中部及里段受火成岩影响，煤厚变化比较大，平均煤厚3.2m。该工作面伪顶为炭质泥岩，质软，破碎，夹1～3层；直接顶为粉砂岩，泥质胶结，质软，易碎；老顶为大青灰岩，中厚层状，有方解石脉及晶体，局部被火成岩侵蚀。

（二）水文及其他重要地质情况

11901工作面掘进中将受到1199采空区水、小窑水、大青灰岩水、本溪、奥陶系灰岩水的威胁。9#煤距本溪灰岩、奥陶纪灰岩较近，目前，奥灰水位为+10m，煤层底板标高最小为-152m，开采水平低于奥灰水位，掘进期间受奥灰水威胁。奥灰顶面至9#煤底板岩层厚度为30～40m，当底板完整时，采掘工程是安全的。若遇断层、破碎带等构造变化情况，奥灰水易于导入工作面。

根据相邻工作面掘进期间揭露资料显示，工作面外段构造较复杂，断层较为发育。同时煤层顶板裂隙发育，对安全生产造成一定威胁，应加强支护以防顶板事故。局部地段煤层产状变化较大，施工过程中，根据实际情况制定相应安全技术措施，确保施工安全。

（三）巷道支护参数

11901工作面掘进期间，巷道为梯形断面，锚网支护。规格均为4.2？.0m（宽紫掳锔撸グ逵脌%o22L2400mm左旋螺纹钢强力锚杆，配金属梯子梁及两卷Z2360树脂药卷全长锚固，间排距为750？00mm；当顶板破碎时，可以缩小顶锚杆的间排距。巷帮用%o16L1850mm普通圆钢锚杆一卷Z2360树脂药卷加长锚固，间排距700？00mm。顶板打双排%o17.8L9000mm迈步锚索加强支护，间排距为1.4？.5m。

施工过程中顶板与断层等构造或节理發育时，需采取加强支护措施，补打锚索梁及时调整锚杆间排距为600mm，或改为工字钢。锚网要保证质量，确保铺平、网边搭接及联网要符合作业规程要求。

（四）施工方法

根据显德汪矿现有设备，选用EBZ-100型掘进机截割，配合掘进机桥式转载机，SD-150型胶带输送机连续作业。

（五）施工组织

综掘工艺流程为：交接班→延长皮带→截割出煤→照线、临时支护、永久支护。

掘进割煤、运煤与准备支护材料平行作业，截割与支护交替进行，工作面采用“三八”作业制，按正规循环作业方式，专业工种与综合工种相结合的劳动组织形式，循环进度1400mm。

二、主要影响因素分析

（一）机械设备

巷道掘进施工中机械设备是前提，不同的设备决定不同的施工方法与劳动组织。随着巷道掘进进度的进行，巷道长度越掘越远，五部皮带相互搭接形成运煤系统，设备管理难度较大。

该巷道断面4.2？.0m，断面较大，EBZ-100型掘进机在截割循环上存在一定的制约性，在遇断层过火成岩倾入地区截割中截齿损坏极快，需每隔10分左右更换一次截齿，降低了截割时间，制约了掘进速度。

（二）工序及工艺

巷道设计长度1431m，17跋律骄蚪翰愫穸？.61m。由于巷道掘进属下组煤开采，受奥灰水威胁较大，需每隔60m施工向巷帮施工一钻窝，规格4m？m？m（深卓韤赘撸话阕晡咽┕ば璞谱饕担肆Τ雒海投慷冉洗蟆？

班组长不能合理利用时间，对掘进工序未能统筹安排，以至出现割煤完毕材料还未准备齐全，支护完毕后皮带不能及时启动，开始延伸皮带准备工作还未做好等情况，工时利用率太低，影响了掘进的速度。

全锚支护的工艺使顶板支护由过去的被动支护变为主动支护，支护效果及安全系数有很大的提高，但是在支护的小工序上还存在太多的不足。

（三）管理的因素

（1）管理制度。旧的管理制度不够完善，尤其是奖惩制度不合理，加上对制度落实情况参差不齐，个别班组存在大锅饭现象，干多干少，干与不干差别不大，严重打击了职工的工作积极性。区队在工资分配上有一定缺陷，并且从分配上向优秀班组大幅度倾斜。通过在对工程质量、任务完成、材料消耗等方面制定了相应的标准，精细化管理使用A、B、C卡计分平台，杜绝了人情分，公开透明的计分制度极大的调动了职工的工作热情，调动了掘进队伍有了较高的积极性。

（2）人员素质的高低及操作水平直接决定着掘进速度的提高，操作熟练的掘进机司机在机器的调试、转向、前进、后退、切割等方面操作自如，经实测，每进一循环最快15min就切割完毕，并且巷道成型好，各项参数能够达到设计要求，不需要二次切割，指标完成情况较好，而不熟练的司机完成割煤工序则需25-45min，并且操作失误导致一系列的后续工作需要完善，严重阻碍了单进水平。此外由于司机的责任心不强，发现不了本可避免的机器一般性故障，当故障发生后司机又不能当场采取有效的可行性措施进行处理，也对掘进速度造成严重影响。

综合以上分析，影响快速掘进的因素主要归结为管理、设备、环境、工序及工艺四个方面，管理包括人员、管理制度、规程；设备有掘进机、带式输送机；环境为地质条件、内部条件；工序及工艺为施工工艺、工序组织，割煤工艺等。

三、主要对策

（1）改进设备，优化工序组织。第一，针对我矿的施工条件，引进大功率掘进机，提高截割能力，增强掘进机尤其是桥式转载机的可靠性，一次性割全底，最大限度降低截割時间，要求极其特点是：机身重，掘进速度快，结构件强度高，设备可靠性好，目前该措施已解决，引进了EBZ160型大功率掘进机，大幅度提高了掘进机的使用效率；第二，迎头人员的站位情况。司机割煤时，一人负责观看截割断面和巷道成型，掘进机转载机后一边站一人清理由转载桥上洒下的煤并负责看护掘进机电缆，一人站在掘进机后看掘进机中间运输机的卸载情况，同时注意皮带运转情况，发现问题及时通知司机停机，截割时其他人员运送所有支护材料，备齐后剩余时间内清理巷道和处理不合格底根，实现一次成巷，即：把巷道施工中的掘进、安全监察、支护等3个分步工程视为一个整体，在同等时间内，按设计及质量标准要求，互相配合，前后连贯的最大限度的同时施工，一次成巷，不留收尾工程。

（2）提高人员素质。第一，加强设备检修的管理，提高所有设备检修质量和维修工技能水平，将由于输送机、掘进机及其他设备故障而影响的掘进速度降到最低。第二，根据地质条件设计合理的割煤工艺，培养熟练的掘进机司机，在满足的前提下，最大限度的缩短切割时间。第三，加强职工的技术培训，使现场把关人员必须熟悉掘进过程中的各个环节，协调各工序，各环节的管理，提高工作效率。同时使专职人员真正做到懂设备的结构、性能、原理、操作方法，能检修及处理一般性故障。第四，可积极组织相关人员到机厂等单位进行技能转向学习，不断提高职工的技能操作水平、

（3）科学管理。引入科学的管理思路，完善和细化各项规章制度。将掘进班组进行优化调配，保证掘进队伍具有较高的工作积极性，重点要将制度精细化与人性化。通过制度来管理人员，明确分工，根据实际情况不断完善奖惩制度和培训教育制度，激发职工的积极性和创造性。

四、结语

影响煤巷掘进速度的因素有很多，其中自然因素如煤层赋存条件、地质条件差等客观存在，但是可以对巷道布置进行优化，特别是巷道使用期限，围岩情况、顶板变化设计出最有利、最合理的支护形式，以提高掘进施工。

人员的管理是开展各项工作的前提，煤矿生产也不例外，只有通过不断的改进和细化各项规章制度，尤其是奖惩制度的合理制定，奖罚分明并严格落实责任制，做到以制度管理人，才能最大限度的激发队伍的劳动积极性，顺利开展各项工作，有效的提高掘进速度。

根据实际施工情况，目前缩短掘进循环时间的有效手段主要有，采用大功率的掘进机，培养熟练的有责任心的专职司机，强化现场的劳动组织和管理，优化巷道布置的审计，优化作业设计尤其是工序间的平行作业。

参考文献：

[1]中国煤矿支护理论与实践[M].北京：科学出版社，2004.

[2]井巷设计与施工[M].徐州：中国矿业大学出版社，2003