煤礦井巷工程快速掘進施工工法1前言在平巷及小角度斜巷掘進過程中，采用“四六”工作制度，小班雙循環掘進，全斷面一次爆破的掘進辦法施工，掘支次序作業及配套機械化排矸運輸作業線施工，數道工序有機協調配合，共同完畢快速成巷任務。四川省筠連礦區魯班山南礦一水平運輸大巷長為3300米。宜賓川南建工工程隊在此巷道施工進度刷新了歷史統計，巷道單進速度最高達成450m/月，最低為350m/月以上。施工隊被中國煤炭建設協會評為優秀等級隊。該項目被中國煤炭建設協會和煤炭工業建設工程質量監督總站聯合評為煤炭行業優質工程。2工法特點（1）根據巷道斷面、長度及水文地質合理配備機械裝備，既能實現快速施工又能最大程度地發揮施工設備的效率。（2）各工序之間緊密銜接，節省時間，從而實現快速施工。（3）采用多臺風鉆同時鑿眼，縮短打眼時間。（4）合理布置炮眼及控制周邊眼用藥量，優化爆破參數，提高爆破效果，確保巷道成型，減少返工量。（5）排矸系統采用大耙斗機、梭式礦車及蓄電池機車進行配套使用，加大排矸能力，縮短排矸時間。（6）勞動組織采用固定工序循環作業和特殊工種計件工資制，充足發揮工人的主觀能動性。3適用范圍煤礦井巷工程快速掘進施工工法合用于煤礦圍巖比較穩定、角度不大于7°、斷面為14~20m2的斜巷、平巷巖巷施工。4工藝原理采用“四六”工作制度，小班雙循環掘進，全斷面一次爆破的掘進辦法施工，掘支次序作業及配套機械化排矸運輸作業線施工，數道工序有機協調配合，共同完畢快速成巷任務。5工藝流程及操作要點5.1工藝流程光面爆破，采用預留光爆層起爆，嚴把質量關。現場施工工序：敲幫問頂—搭設操作平臺—上下分層同時鉆眼—撤除平臺—光面爆破—敲幫問頂—噴射混凝土支護。巖性穩定性差時，應采用一掘一錨噴進行臨時支護管理圍巖，為繼續開挖發明條件。5.2操作要點5.2.1鉆眼爆破采用搭設工作平臺辦法，將工作面分成上下兩層，以運用巷道上下分兩個區間布置多臺風鉆同時作業，并實施定人、定鉆、定位、定數量的打眼責任制，使有限的空間得到充足運用，提高打眼效率。縮短打眼時間。基巖鑿眼采用YT-28型風鉆，工作臺上、下各4把風鉆。并在工作臺上下各專門安排一名領釬工負責風鉆的領釬、控制炮眼角度，指揮鉆機有序鉆進。選用Φ25mm*3000mm中空六角鋼鉆桿和Φ40mm十字型合金鉆頭，爆破炸藥選用3#煤礦乳化甘油安全炸藥，爆力320mm3，猛度8mm。藥卷長度220mm，直徑Φ32mm。裝藥時采用反向裝藥構造，裝藥前必須吹凈炮眼內泥渣，藥卷要送至孔底。炮眼布置根據巖性變化及時調節數量、深度、間距、角度等有關參數。普通炮眼深度為2.5m，采用楔形掏槽方式。5.2.2巷道支護每天巷道開挖任務完畢后，則由支護班對巷道開挖裸露的圍巖段進行噴射砼臨時支護，普通臨時支護的噴層厚度視圍巖破碎程度而定控制在30mm—50mm之間，若圍巖受地質構造影響，較為破碎條件時，則采用一掘一錨噴進行臨時支護管理圍巖，為繼續開挖發明條件。在圍巖巖石破碎條件下錨噴支護技術參數為：錨桿長度1800mm，采用16螺紋鋼加工制作，運用快硬水泥卷全長錨固錨桿錨固圍巖。錨桿安裝呈矩形布置，間距800mm×800mm。噴層厚度為80mm—100mm。錨桿安裝次序為先頂部后兩幫。巷道永久支護在該巷道施工中，大部分均為素噴50mm的噴射砼，隨著巷道開挖長度延伸，巷道永久支護噴射砼的工作，則在滯后耙斗機0—50m范疇內進行，對臨時支護不到位的地方進行補噴，對噴層厚度不夠的進行復噴，最后形成合格的巷道永久支護構造。5.2.3耙巖、排矸由于掘進斷面大，小班雙循環掘進矸量達143m3—176m3，排矸則采用SD—14梭式礦車與P—60B大型耙斗機配套排矸，并運用8T蓄電池機車牽引梭式礦車長距離運輸到地面卸碴場卸栽。掘進磧頭退后4—6米范疇，設立為鉆眼作業區，每當磧頭爆破后，小班循環進度生產的矸石，則由P—60B爬斗機快速轉出鉆眼作業區，騰出開挖空間以供下一循環進行鉆眼作業。磧頭鉆眼作業區外至耙斗機矸石口處一段范疇為矸石儲存區，普通為6—35米，作為磧頭轉運矸的暫存之地。當機車牽引梭礦未到之時，則抓緊排矸，將矸石耙到耙斗機入口前，機車牽引梭礦已到之時，則抓緊排矸，快速將矸石通過耙斗機卸載，及時排出矸石儲存區堆積的矸石。5.2.4施工調車場布置井巷全長3300米，自地面排矸場到巷道停掘終點，每隔600—800米，設立一施工調車場。全長范疇內共布置有4處調車場。既主平硐口向里650米、1300米、米、2800米處各設一調車場，以方便掘進工作面耙斗裝載巖機車轉運卸載矸石不受影響，調車場布置長度為25米。5.2.5優化運輸流程該巷在施工掘進中，總體安排配備二臺機車、二臺梭式礦車配套接力轉運磧頭矸石。矸石轉運中，一臺機車牽引梭礦停于耙斗機卸載口處裝矸，另一臺機車牽引梭礦駛過調車線后，待命等待的機車則牽引空載梭礦駛于耙斗機前續接裝矸。如此循環，周而復始，直到完畢運輸任務。5.3勞動組織在快速施工中要嚴格按項目法管理規定，項目部設經理及生產、技術、安全副經理，項目部下設一種施工綜合隊及管理、服務系統。管理人員共22人，一種掘進隊配備69人，其中掘砌直接分成打眼、出渣、噴漿三個專業班組，“滾班”制作業，按工序交接班，按循環圖表規定控制作業時間，確保正規循環作業。機電運輸隊配備33人，輔助工為三班作業制：機電工采用大班、小班和包機班組三種形式，大班負責日常機電工作，小班采用“三八”制作業，負責解決24H的內外機電故障，包機班組和掘進班組配合，在各自對應的設備空閑時進行解決，確保工作面正常工作，盡量不占用和少占用掘進時間。勞動組織見表5-1。表5-1單位工種人數單位工種人數單位工種人數項目部經理1掘進隊隊長1機電運輸隊電工4副經理3技術員1機修4工程技術部3機修1*4大班機修3安全質量部3班長1*4壓風工3物資供應部3質檢員1*3礦燈房3調度室3掘砌工10*4通風4后勤部6爆破工1*4攪拌工4噴漿工1*4運輸工4耙斗司機1*4機車司機4出矸工4累計22累計69累計336材料與設備機械設備與材料配備見表6-1。表6-1機械設備與材料配備序號設備名稱型號規格單位數量備注1耙斗機P-60B臺22空壓機SA120A臺23攪拌機JZC350臺14蓄電池機車CTL8/6GB輛25梭式礦車自制輛26混凝土噴射機PZ—5B臺27水泵臺18風泵WQY—25臺19電焊機BX1—300—1臺110激光指向儀臺111氣腿式鑿巖機YT28臺3012風鎬臺213材料7質量控制7.1煤礦井巷工程快速掘進施工工法在井巷施工中執行的規范和原則（1）《礦山井巷工程施工及驗收規范》（GBJ213-1990）（2）《煤礦井巷工程質量檢查評定原則》（MT5009-1994）。（3）《煤礦安全規程》（4）其它有關國家、行業、地辦法律法規等7.2井巷質量規定（1）井筒凈寬不不大于設計規定，不不不大于100mm。（2）井筒凈高不不大于設計規定，不不不大于100mm。（3）噴射混凝土強度和厚度均不不大于設計值。（4）表面平整度≤50mm。（5）錨桿安裝符合質量規定，拉拔力不不大于設計值。（6）鋪設軌道符合設計規定。（7）水溝符合質量規定。8安全方法8.1安全管理執行原則（1）《中華人民共和國安全生產法》（2）《中華人民共和國礦山安全法》（3）《煤礦安全規程》8.2安全技術方法（1）各工種各工序必須嚴格按照《井巷工種技術操作規程》中的有關規定執行。（2）要害工種必須經培訓考試合格后持證上崗。（3）嚴格執行交接班制度和班前會制度，在布置生產任務的同時，應著重交待安全注意事項和防備方法。（4）巷道掘進過程中，巷道內的浮矸雜物及時清理；水溝保持暢通。（5）巷道掘進過程中，施工隊必須按地測所施放的中、腰線施工，杜絕無效進尺。（6）掘進工作面每次放炮前，班長負責將掘進工作面的材料全部移到耙斗機后方頂板完好的巷道內堆放。（7）當巷道遇斷層或構造或煤層發生變化時，施工隊必須及時報告；然后由地測人員到現場擬定狀況并給出巷道掘進的實際巷向。（8）掘進工作面凡發現粒徑超出200mm的矸石必須用風鎬踩碎。（9）巷道內無雜物、浮煤、無積水。多個材料工具要分類掛牌，擺放整潔。（10）風、水管路要按規定吊掛好，不得漏風、漏水。（11）加強頂板控制，嚴禁空頂作業，爆破后及時敲幫問頂并進行臨時支護，永久支護跟耙斗機。（12）堅持“一炮三檢制”和“三人連鎖爆破制”，爆破后檢查工作面，發現問題及時解決。9環保方法（1）嚴格按照環境管理原則體系規定開展日常的各項工作。（2）在施工過程中，不得傷及施工區征地范疇以外的地形、地貌及原有植被。場區清潔衛生，無雜物、無積水、無淤泥、無垃圾。（3）必須做到一次成巷，不留尾巴工程。設備排放、材料堆放整潔、圖板齊全。（4）保持巷道整潔，無雜物、無積水、無淤泥，管線網架設整潔，無長明燈、無流水，無跑、冒、滴、漏等現象。10效益分析該工法推行項目管理和“四六制”作業，實現快速、優質、高效、安全施工，大大縮短了建井工期。其直接效益涉及：節省井筒施工輔助費，減少建井期間內貸款利息，礦井早投產，早收益。獲得了良好的經濟效益。間接效益就是提高了公司的出名度，增進了煤礦建井技術的發展。同時也為施工單位積累了豐富的施工經驗，增強了公司競爭能力，這種無形的效益也極為可觀。11工程實例11.1實例一四川省筠連礦區魯班山南礦一水平+475m運輸大巷，布置于二迭紀宣威煤系地層底界的峨眉山玄武巖中，該玄武巖屬火成巖，質地堅硬，f=12-14，設計總體工程量為3315米，沿煤層（巖）層走向展布于一、二采區的底板玄武巖中，大巷內設永久軌道為雙軌，進入采區石門地段設有儲藏車場。大巷及車場設計掘進斷面14.8m2—18.2m2，巷道構造設計采用素噴C15垌支護，圍巖裂隙發育及不穩定地段巷道構造采用錨噴支護。在采用此工法施工過程中，施工進度刷新了歷