基于TQC方法下特殊地點(diǎn)巷道快速掘進(jìn)技術(shù)實(shí)踐

陳 銳

（山東新礦趙官能源有限責(zé)任公司，山東 德州251113）

隨著安全高效采煤機(jī)械在我國(guó)煤礦生產(chǎn)中的使用，一個(gè)采煤工作面單產(chǎn)可以高達(dá)500萬(wàn)t/a，采煤工作面的年推進(jìn)度超過(guò)3000m，并且還有繼續(xù)加大的趨勢(shì)，這需要更快的巷道掘進(jìn)準(zhǔn)備速度。

1 工程概述

礦井現(xiàn)開(kāi)采水平為-415m水平，開(kāi)采煤層為七層煤，平均厚度1.1m，對(duì)巷道單進(jìn)水平要求較高，需要提高巷道掘進(jìn)準(zhǔn)備速度。巷道開(kāi)門(mén)準(zhǔn)備時(shí)安裝設(shè)備較多，占用接續(xù)時(shí)間；開(kāi)門(mén)施工時(shí)，工序銜接緊張，存在重復(fù)勞動(dòng)、浪費(fèi)人工、物料等現(xiàn)象；調(diào)向時(shí)，需增加設(shè)備，影響巷道掘進(jìn)；上坡掘進(jìn)過(guò)程中遇斷層時(shí)，過(guò)斷層占用時(shí)間較長(zhǎng)。在特殊地點(diǎn)處占用時(shí)間較多，影響巷道快速掘進(jìn)，制約巷道單進(jìn)水平提高。

2 制約巷道快速掘進(jìn)因素

2.1 巷道開(kāi)門(mén)準(zhǔn)備時(shí)間較多

巷道開(kāi)門(mén)準(zhǔn)備時(shí)，需敷設(shè)電纜、通訊監(jiān)測(cè)線(xiàn)，安裝出矸設(shè)備、開(kāi)關(guān)，完善防塵設(shè)備，占用接續(xù)時(shí)間，影響巷道快速掘進(jìn)。

2.2 設(shè)備安撤集中

巷道開(kāi)門(mén)一般采用炮掘，分次裝藥、分次起爆，然后人工出矸，勞動(dòng)效率較低。進(jìn)尺達(dá)到3m后安裝刮板轉(zhuǎn)載機(jī)，斜向搭接皮帶出矸；進(jìn)尺達(dá)到10m后安裝簡(jiǎn)易扒裝機(jī)，炮掘產(chǎn)生的矸石經(jīng)扒裝至刮板轉(zhuǎn)載機(jī)，斜向運(yùn)輸至皮帶實(shí)現(xiàn)出矸；進(jìn)尺達(dá)到40m后，撤除扒裝機(jī)、溜子，安裝綜掘機(jī)、皮帶機(jī)，采用綜掘，矸石經(jīng)綜掘機(jī)一運(yùn)溜子、迎頭皮帶進(jìn)入采區(qū)皮帶運(yùn)至采區(qū)矸石倉(cāng)，隨著進(jìn)尺增加，安裝綜掘機(jī)橋式裝載機(jī)，實(shí)現(xiàn)正常綜合性配套機(jī)械化掘進(jìn)。安撤設(shè)備較多，工序集中、銜接緊張，給安全生產(chǎn)帶來(lái)隱患，同時(shí)影響巷道快速掘進(jìn)。

2.3 巷道調(diào)向需增加設(shè)備

巷道掘進(jìn)過(guò)程中調(diào)向時(shí)，需增加一部刮板轉(zhuǎn)載機(jī)、一臺(tái)饋電開(kāi)關(guān)，占用7個(gè)人工，增加崗位工數(shù)量；調(diào)向進(jìn)尺6m后，撤除迎頭刮板轉(zhuǎn)載機(jī)，安裝簡(jiǎn)易皮帶，占用15個(gè)人工，影響兩個(gè)班生產(chǎn)，占用巷道掘進(jìn)時(shí)間，影響巷道快速掘進(jìn)。

2.4 巷道上坡掘進(jìn)坡度變大，交班牽引機(jī)尾用時(shí)較長(zhǎng)

巷道上坡掘進(jìn)過(guò)程中遇斷層構(gòu)造（從礦井三維地震及物探掌握資料推斷，掘進(jìn)過(guò)程中遇到的斷層多為受張力或重力作用形成，絕大多數(shù)為正斷層），需增大坡度，交接班牽引迎頭皮帶機(jī)尾時(shí)，綜掘機(jī)爬坡?tīng)恳芟?，拉機(jī)尾占用時(shí)間較多，影響本迎頭掘進(jìn)，同時(shí)影響其他共用該皮帶出矸的迎頭，影響巷道快速掘進(jìn)。

2.5 物料運(yùn)送、托運(yùn)大件耗時(shí)較多

巷道掘進(jìn)過(guò)程中，需用物料較多，傳統(tǒng)運(yùn)料方式不能很好滿(mǎn)足施工需求，制約巷道快速掘進(jìn)；在需安裝、更換大件時(shí)，占用較多人員，施工集中、安全控件狹小，產(chǎn)生安全隱患，不利于巷道快速掘進(jìn)。

3 解決問(wèn)題的方案

根據(jù)運(yùn)籌學(xué)TQC（全面質(zhì)量管理）方法，對(duì)組成施工工藝的各工序進(jìn)行關(guān)鍵路徑分析，掌握施工進(jìn)展中關(guān)鍵工序，避免重復(fù)勞動(dòng)、窩工現(xiàn)象，提高巷道特殊地點(diǎn)快速掘進(jìn)。

3.1 制定掘進(jìn)零接續(xù)方案，縮短開(kāi)門(mén)設(shè)備準(zhǔn)備、安裝占用時(shí)間

掘進(jìn)專(zhuān)業(yè)制定掘進(jìn)零接續(xù)方案，要求巷道預(yù)透5m時(shí)，每班均抽出2～4人輔助機(jī)電工進(jìn)行開(kāi)門(mén)設(shè)備準(zhǔn)備、安裝，當(dāng)巷道預(yù)透后，留下3～5人處理尾工，其余人員均參加開(kāi)門(mén)設(shè)備安裝，確保尾工處理完畢新巷道達(dá)到開(kāi)工條件，縮短新開(kāi)門(mén)巷道設(shè)備準(zhǔn)備、安裝占用時(shí)間，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)零接續(xù)，為巷道快速掘進(jìn)提供前期準(zhǔn)備。

3.2 優(yōu)化配套掘進(jìn)設(shè)備，減少設(shè)備安撤數(shù)量

巷道開(kāi)門(mén)前2m采用分臺(tái)階爆破掘進(jìn)，分次裝藥、分次起爆，人工出矸；后4m采用一次成巷起爆，通過(guò)調(diào)整掏槽眼、周邊眼數(shù)量，提高爆破效果，使矸石拋擲在巷道開(kāi)門(mén)點(diǎn)，減少迎頭積矸；進(jìn)尺達(dá)到6m后安裝簡(jiǎn)易扒裝機(jī)，垂直搭接皮帶出矸；進(jìn)尺達(dá)到20m時(shí)，將組裝完畢的綜掘機(jī)開(kāi)進(jìn)迎頭，采用綜掘機(jī)后跟扒裝機(jī)出矸；制定安全技術(shù)措施，增大扒裝距離至40m，然后將扒裝機(jī)撤除，安裝迎頭皮帶一部，隨著進(jìn)尺增加，安裝綜掘機(jī)橋式裝載機(jī)，通過(guò)綜掘機(jī)班班拉機(jī)尾，延伸儲(chǔ)帶倉(cāng)皮帶，實(shí)現(xiàn)矸石經(jīng)綜掘機(jī)一運(yùn)溜子、迎頭皮帶進(jìn)入采區(qū)皮帶運(yùn)至采區(qū)矸石倉(cāng)，實(shí)現(xiàn)正常綜合性配套機(jī)械化掘進(jìn)。通過(guò)此方案，可減少一部溜子安撤，減少12個(gè)人工，增加有效掘進(jìn)時(shí)間，有利于巷道單進(jìn)水平提高。

3.3 巷道調(diào)向采用綜掘機(jī)牽引迎頭皮帶，優(yōu)化主運(yùn)系統(tǒng)

巷道掘進(jìn)過(guò)程中需調(diào)向（夾角＜60°）預(yù)透時(shí)，由于調(diào)向處巷道跨度較大，可利用空間較多，為避免安裝溜子，可利用綜掘機(jī)直接牽引迎頭皮帶機(jī)尾，當(dāng)調(diào)向進(jìn)尺5m時(shí)，安裝簡(jiǎn)易皮帶一部，實(shí)現(xiàn)矸石經(jīng)綜掘機(jī)一運(yùn)溜子、迎頭簡(jiǎn)易皮帶搭接進(jìn)入第二步皮帶，經(jīng)采區(qū)皮帶運(yùn)至采區(qū)矸石倉(cāng)。通過(guò)此方案，可減少一部溜子安撤，減少12個(gè)人工，增加有效掘進(jìn)時(shí)間，有利于提高巷道單進(jìn)水平。

3.4 使用絞車(chē)牽引機(jī)尾，縮短交班牽機(jī)尾時(shí)間

當(dāng)上坡掘進(jìn)遇斷層或煤層傾角突然增大時(shí)，需增大坡度，給交接班牽引皮帶機(jī)尾帶來(lái)極大困難，每班牽引機(jī)尾耗時(shí)1.5小時(shí)，直接浪費(fèi)2個(gè)人工，同時(shí)降低職工勞動(dòng)積極性，間接浪費(fèi)3個(gè)人工，不能有效保證班組進(jìn)尺。針對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)狀，在現(xiàn)場(chǎng)安設(shè)一部絞車(chē)，將導(dǎo)向輪掛在綜掘機(jī)機(jī)身后方專(zhuān)用螺絲上，導(dǎo)向牽引皮帶機(jī)尾，極大縮短交接班牽引機(jī)尾時(shí)間，提高巷道單進(jìn)水平。

3.5 單軌吊運(yùn)輸機(jī)械化、網(wǎng)絡(luò)化，為快速掘進(jìn)提供輔助運(yùn)輸保障

針對(duì)巷道快速掘進(jìn)物料輸送問(wèn)題，經(jīng)過(guò)領(lǐng)導(dǎo)研究決定引進(jìn)單軌吊機(jī)車(chē)，現(xiàn)場(chǎng)施工中，迎頭后緊跟施工單軌吊梁，支護(hù)材料放入集裝箱，實(shí)現(xiàn)單軌吊機(jī)車(chē)開(kāi)至迎頭輸送支護(hù)材料，大型設(shè)備也可以采用單軌吊輸送，緩解物料輸送緊張的局面，實(shí)現(xiàn)快速、安全輸送物料，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，為快速掘進(jìn)提供保障。

4 取得效果

制定掘進(jìn)零接續(xù)方案，縮短開(kāi)門(mén)設(shè)備準(zhǔn)備、安裝占用時(shí)間；優(yōu)化配套掘進(jìn)設(shè)備，減少設(shè)備安撤數(shù)量；巷道調(diào)向采用綜掘機(jī)牽引迎頭皮帶，優(yōu)化主運(yùn)系統(tǒng)；使用絞車(chē)牽引機(jī)尾，縮短交班牽機(jī)尾時(shí)間。通過(guò)優(yōu)化施工工藝，在巷道開(kāi)門(mén)、調(diào)向，以及掘進(jìn)過(guò)程中遇斷層帶、淋水帶、頂板破碎帶及大跨度帶等特殊地點(diǎn)掘進(jìn)時(shí)，減少掘進(jìn)設(shè)備安撤數(shù)量，縮短占用時(shí)間，實(shí)現(xiàn)特殊地點(diǎn)巷道快速掘進(jìn)、單進(jìn)水平大幅提高，達(dá)到大斷面（斷面：12.93m2）全巖巷道月進(jìn)尺260米、半煤巖巷道月進(jìn)尺310米，為巷道快速掘進(jìn)技術(shù)進(jìn)行了有益的實(shí)踐探索。

5 結(jié)論與建議

采用特殊地點(diǎn)巷道快速掘進(jìn)技術(shù)，可直接提高月進(jìn)尺30%以上，間接提高月進(jìn)尺45%以上。掘進(jìn)零接續(xù)，為巷道快速掘進(jìn)提供前期準(zhǔn)備。巷道開(kāi)門(mén)時(shí)，優(yōu)化掘進(jìn)設(shè)備，減少安撤數(shù)量，增加有效掘進(jìn)時(shí)間。巷道調(diào)向采用綜掘機(jī)牽引皮帶機(jī)尾調(diào)向，減少調(diào)向處設(shè)備安撤數(shù)量。巷道上坡掘進(jìn)坡度變大時(shí)，采用絞車(chē)導(dǎo)向牽引皮帶機(jī)尾。通過(guò)優(yōu)化施工人員組織、機(jī)電設(shè)備安撤、施工工藝等方面，形成配套特殊地點(diǎn)巷道快速掘進(jìn)技術(shù)。

［1］岳福斌．中國(guó)煤炭工業(yè)發(fā)展報(bào)告（2011-2015）[M]．北京：社會(huì)科學(xué)文獻(xiàn)出版社，2012．

［2］東兆星，吳士良．井巷工程[J]．徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2004．

［3］李位民．特大型現(xiàn)代化礦井建設(shè)與工程實(shí)踐[J]．北京：煤炭工業(yè)出版社，2001．