礦山掘進(jìn)巷道采用快速施工技術(shù)研究

梁掂掂

（中煤第三建設(shè)（集團(tuán)）三十六工程處，安徽 宿州 234000）

現(xiàn)階段，國內(nèi)部分企業(yè)所使用掘進(jìn)設(shè)備的質(zhì)量較差、施工工藝有待優(yōu)化，即便擁有先進(jìn)的掘進(jìn)設(shè)備，也未能保證較高的使用效率，這在一定程度上影響了快速施工技術(shù)在礦山掘進(jìn)巷道工程中的應(yīng)用效果?；诖耍瑢τ诘V山掘進(jìn)巷道采用快速施工技術(shù)的探究有著重要意義。

1 礦山掘進(jìn)巷道的主要影響因素

1.1 地質(zhì)構(gòu)造

若礦山巷道的地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦開展快速掘進(jìn)作業(yè)，很可能會導(dǎo)致破碎的松軟圍巖穿過巖溶裂隙與斷層構(gòu)造區(qū)域，嚴(yán)重影響正常的施工作業(yè)進(jìn)度。礦山各地質(zhì)層的穩(wěn)定性、硬度都會對巷道快速掘進(jìn)作業(yè)產(chǎn)生不同程度的影響，地質(zhì)構(gòu)造主要包括頂?shù)装宸€(wěn)定性、用水量、礦石硬度；若巷道具有穩(wěn)定的頂?shù)装澹瑒t能夠?qū)Φ貙咏Y(jié)構(gòu)形成良好的保護(hù)，有助于快速掘進(jìn)作業(yè)的順利開展；若巷道內(nèi)部的地質(zhì)條件較差，不但會影響礦山巷道快速掘進(jìn)作業(yè)質(zhì)量與進(jìn)度，還會降低掘進(jìn)效率。

1.2 掘進(jìn)裝備

相關(guān)研究表明，當(dāng)前，國內(nèi)圍繞礦山巷道掘進(jìn)作業(yè)所采用的主流機(jī)械設(shè)備仍處于較低水準(zhǔn)；部分掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備還未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，機(jī)械化水平也相對較低；甚至有部分施工團(tuán)隊(duì)仍然采取笨拙、傳統(tǒng)、陳舊、落后的人工工具開展掘進(jìn)作業(yè)。先進(jìn)的掘進(jìn)設(shè)備、掘進(jìn)技術(shù)能夠?yàn)榈V山巷道的快速掘進(jìn)作業(yè)提供便利，有助于強(qiáng)化施工作業(yè)質(zhì)量、效率，避免巷道掘進(jìn)產(chǎn)生的支護(hù)物過大、過多，阻礙整體的掘進(jìn)施工效率。如圖一即為礦山巷道掘進(jìn)設(shè)備的實(shí)際性能。

表1 礦山巷道掘進(jìn)設(shè)備的實(shí)際性能

1.3 施工工藝

現(xiàn)階段，國內(nèi)部分掘進(jìn)設(shè)備的質(zhì)量較差，即便是先進(jìn)的掘進(jìn)設(shè)備也未能保證較高的使用效率，這在一定程度上影響了整體的施工進(jìn)度。

在礦山巷道快速掘進(jìn)作業(yè)進(jìn)程中，施工團(tuán)隊(duì)需要耗費(fèi)大量的時(shí)間、精力，開展巷道支護(hù)作業(yè)。比如，由專業(yè)施工人員借助單錨鉆機(jī)，在巷道內(nèi)開展支護(hù)決定；而單錨鉆機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要在前期花費(fèi)一定的安裝時(shí)間，這種相對傳統(tǒng)的施工工藝會大幅降低支護(hù)作業(yè)效率、掘進(jìn)作業(yè)速度，大幅提升時(shí)間成本，降低整體的施工效率?；诖?，施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)持續(xù)優(yōu)化掘進(jìn)作業(yè)的施工工藝，提高效率，更好地完成快速掘進(jìn)作業(yè)目標(biāo)。

2 礦山掘進(jìn)巷道采用快速施工技術(shù)的有效策略

2.1 地質(zhì)鉆探

施工團(tuán)隊(duì)借助巷探、物探、鉆探等地址探測技術(shù)，為后續(xù)施工以及采礦作業(yè)提供有力的數(shù)據(jù)支持，保障巷道掘進(jìn)作業(yè)安全，幫助施工團(tuán)隊(duì)更好地了解礦山的基本信息，降低出現(xiàn)安全事故的概率。不同類型的礦井適用不同類型的探測技術(shù)，但都需要施工團(tuán)隊(duì)根據(jù)礦井的實(shí)際情況，編制掘進(jìn)設(shè)計(jì)圖，制定各類型安全事故的預(yù)防方案。

在實(shí)際的探測作業(yè)進(jìn)程中，施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)圖開展各項(xiàng)施工作業(yè)，持續(xù)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，盡可能地降低事故發(fā)生概率。同時(shí)，施工團(tuán)隊(duì)還應(yīng)注意優(yōu)化施工工藝、施工方法，吸收經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)施工工藝。此外，在應(yīng)用新技術(shù)前，施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)做好理論研究與實(shí)地調(diào)研工作，提升掘進(jìn)作業(yè)質(zhì)量、效率[1]。

2.2 掘進(jìn)準(zhǔn)備工作

地質(zhì)勘探是礦山巷道掘進(jìn)作業(yè)的基石，掘進(jìn)作業(yè)的主要準(zhǔn)備工作也即為地質(zhì)勘探作業(yè)，主要圍繞礦區(qū)所在地的氣候環(huán)境、水文條件、地貌地形情況，開展勘測作業(yè)。

具體的準(zhǔn)備工作包括以下幾點(diǎn)：第一、勘測地質(zhì)地層，重點(diǎn)勘探地層巖石的分布狀況；第二、勘探礦山區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造情況；第三、勘探礦山所在地的地質(zhì)條件、水文條件，制定環(huán)境氣候、地貌地形、地下水文條件的報(bào)告，依托地質(zhì)勘探作業(yè)，施工團(tuán)隊(duì)能夠深入了解。文與地層巖石的分布狀況以及地質(zhì)構(gòu)造情況，為后續(xù)礦山巷道的快速掘進(jìn)作業(yè)打好基礎(chǔ)。

2.3 優(yōu)化支護(hù)策略

為實(shí)現(xiàn)礦山巷道快速掘進(jìn)的目標(biāo)，應(yīng)結(jié)合礦山的實(shí)際情況，調(diào)整支護(hù)策略，優(yōu)化支護(hù)參數(shù)、支護(hù)作業(yè)方式，進(jìn)一步提升支護(hù)策略的有效性。

例如，若圍繞巖巷開展掘進(jìn)作業(yè)，施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)采取錨噴支護(hù)作業(yè)方式；若需要掘進(jìn)大厚度的礦山地層，施工團(tuán)隊(duì)可采取錨網(wǎng)索噴方式，完善支護(hù)策略；若需要掘進(jìn)小厚度的礦山地層或中等厚度地層，施工團(tuán)隊(duì)可選取錨網(wǎng)噴作業(yè)方式，調(diào)整知乎策略。與此同時(shí)，施工團(tuán)隊(duì)還應(yīng)科學(xué)、合理地布置支護(hù)構(gòu)件的間距、排距，進(jìn)一步強(qiáng)化礦山巷道快速掘進(jìn)作業(yè)的支護(hù)效果[2]。

2.4 掘進(jìn)機(jī)施工

掘進(jìn)機(jī)在礦山巷道快速掘進(jìn)作業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用包括以下幾個(gè)要點(diǎn)：第一、認(rèn)準(zhǔn)中腰線后，方可開展鉆眼作業(yè)，結(jié)合中腰線位置，確定鉆眼位置與周邊輪廓；第二、在掘進(jìn)機(jī)鉆眼作業(yè)進(jìn)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照齊、直、平、準(zhǔn)的原則，保障在掘進(jìn)作業(yè)后，施工團(tuán)隊(duì)可以在巷道內(nèi)構(gòu)建垂直、整齊的作業(yè)面；第三、結(jié)合巖石硬度，對掘進(jìn)機(jī)的作業(yè)圖表進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化，嚴(yán)格掘進(jìn)機(jī)的前進(jìn)速度，特別是要把控好鉆眼位置附近的掘進(jìn)作業(yè)質(zhì)量；第四、施工團(tuán)隊(duì)在使用掘進(jìn)機(jī)開展作業(yè)時(shí)，應(yīng)細(xì)心研究并優(yōu)化掘進(jìn)方案、掘進(jìn)程序、掘進(jìn)效果，盡可能地保證掘進(jìn)機(jī)的作業(yè)效果、掘進(jìn)效率[3]。

2.5 引入先進(jìn)設(shè)備

在礦山巷道快速掘進(jìn)作業(yè)進(jìn)程中，施工團(tuán)隊(duì)主要依靠掘進(jìn)設(shè)備，開展各項(xiàng)施工作業(yè)活動(dòng)。

因此，施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)始終保持設(shè)備的匹配性，結(jié)合掘進(jìn)作業(yè)面的實(shí)際條件，選取重量、結(jié)構(gòu)、性能更匹配的掘進(jìn)設(shè)備，保證快速掘進(jìn)作業(yè)的穩(wěn)定性、安全性，保障在預(yù)定工期內(nèi)完成掘進(jìn)作業(yè)進(jìn)度。

基于此，施工單位也應(yīng)持續(xù)改進(jìn)掘進(jìn)設(shè)備，持續(xù)提升掘進(jìn)設(shè)備的自動(dòng)化、機(jī)械化水準(zhǔn)，降低一線施工作業(yè)人員的勞動(dòng)量、勞動(dòng)強(qiáng)度、勞動(dòng)難度，大幅提高掘進(jìn)作業(yè)效率。同時(shí)，施工企業(yè)還應(yīng)引進(jìn)先進(jìn)的快速掘進(jìn)設(shè)備，始終將提高決定設(shè)備性能作為設(shè)備引進(jìn)的首要目標(biāo)。

當(dāng)前，國內(nèi)部分施工單位普遍存在掘進(jìn)設(shè)備質(zhì)量差、性能不佳的問題，不注重日常的保養(yǎng)、維護(hù)。因此，施工單位應(yīng)從上述幾點(diǎn)著手，制定系統(tǒng)性的維護(hù)保養(yǎng)方案，保障掘進(jìn)設(shè)備始終保持良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，詳細(xì)記錄歷次維護(hù)、保養(yǎng)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，迅速排除安全問題，以強(qiáng)化決定設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性、安全性，保障礦山巷道快速掘進(jìn)作業(yè)的施工效率、施工質(zhì)量。

2.6 提升人員素質(zhì)

相關(guān)研究表明，為提升礦山巷道快速掘進(jìn)作業(yè)進(jìn)度，企業(yè)不能僅僅依靠常規(guī)施工方法，還需創(chuàng)新施工工藝；結(jié)合礦山的實(shí)際情況，引入掘進(jìn)機(jī)等先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，縮短掘進(jìn)作業(yè)周期，大力引入錨噴等先進(jìn)施工工藝，優(yōu)化原有的施工模式。在對施工方法進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，應(yīng)從施工工序平行作業(yè)、保障施工連續(xù)性方面著手。與此同時(shí)，施工單位還應(yīng)提升人員的管理組織水準(zhǔn)，確保在巷道掘進(jìn)作業(yè)進(jìn)程中，各施工人員均可處于最適合的崗位中，借助各崗位員工的協(xié)同性，強(qiáng)化巷道快速掘進(jìn)作業(yè)質(zhì)量、效率，避免出現(xiàn)磨洋工、施工工序混亂等問題，進(jìn)一步強(qiáng)化巷道快速掘進(jìn)效率，推動(dòng)關(guān)鍵決定技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。

此外，施工單位還應(yīng)注重提升一線施工作業(yè)人員的綜合素養(yǎng)與專業(yè)技術(shù)能力，確保其能夠熟練掌握現(xiàn)有掘進(jìn)設(shè)備以及先進(jìn)掘進(jìn)設(shè)備的操作方法，依照既定計(jì)劃逐步開展掘進(jìn)作業(yè)活動(dòng)。

3 結(jié)論

綜上所述，礦山掘進(jìn)巷道的主要影響因素包括地質(zhì)構(gòu)造、掘進(jìn)裝備、施工工藝，依托地質(zhì)鉆探、掘進(jìn)準(zhǔn)備工作、優(yōu)化支護(hù)策略、掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)作業(yè)、引入先進(jìn)設(shè)備、提升人員素質(zhì)，有助于提升快速施工技術(shù)礦山巷道掘進(jìn)作業(yè)中的應(yīng)用質(zhì)量、效率，提高企業(yè)的社會效益、經(jīng)濟(jì)利益。