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摘要:巷道快速掘进就是采用合理的掘进破岩、装运和支护技术,科学管理各个施工工序,使得管理优势得到充分发挥、人力资源得到合理使用、各类设备保持有效的运转。新河矿根据施工地点围岩状况优选了“两掘一喷”与“一掘一喷”相结合的施工工艺,优化劳动组织,保证了生产组织的良性推进,实现了岩巷炮掘单进水平的提升。
关键词:岩巷快速掘进 劳动组织优化 循环作业
随着煤炭市场需求的扩大,特别是采煤设备和采煤技术水平的提高,致使巷道工作量加大,衔接十分紧张。[1]掘进技术的发展缓慢已越来越成为该矿可持续性发展的瓶颈。岩巷掘进又是其中重要环节。在新井建设中,岩巷掘进工程量一般约占总工程量的40%~50%,施工工期占35%~50%;在生产矿井中占总工程量的25%左右。近年来我国的掘进设备革新逐渐加快,并开始对传统技术的优化和新技术的摸索。
1 工程概况
新河矿井是目前河南煤业化工集团焦煤公司唯一的基建矿井,2008年3月开始建设,设计生产能力年产60万吨。12采区轨道运输上山是-504水平12采区主要运输大巷,其主要功能为构建12采区生产运输能力,巷道全长998.82m,其中坡度为18°长40m,坡度为14°长52.08m,坡度为9°长215.59m,坡度为11°长641.15m,上平道长50m,巷道断面为直墙半圆拱形,规格为4300mm×3650mm。该掘进工作面主要岩性为中粒砂岩。巷道采用锚网喷支护,锚杆间排距为800mm×800mm,误差不大于100mm。拱部锚杆锚固力不小于120kN,预紧力矩不小于200N·m;帮锚杆锚固力不小于100kN,预紧力矩不小于150N·m。打锚杆时拱基线以上拱部及两帮直墙部分均铺设金属网片,金属网规格2000mm×1000mm,网格100mm×100mm,搭接100mm,间距200mm采用14#铁丝双股绑扎。喷砼厚度150mm,喷砼强度等级为C20。
2 施工方法
2.1 设备及工机具配备
YT-28型凿岩机6台,MQT-130J锚杆机1台,P-90B型耙斗装岩机1台,PZ-5B型喷浆机2台(1台耙矸机后复喷使用),JD-4型绞车两部,风镐3台。
2.2 劳动组织
巷道施工采用“三八”制作业形式。两掘一喷,每天三班一个循环,循环进尺3.6m,平均日进3.6m。当遇到地质条件发生变化,如遇软岩、断层、破碎带等时采用一掘一喷。
2.3 工艺流程
优化传统施工工艺流程,科学组织,实现最大限度地安排平行作业。由技术负责人现场跟班,现场检查工序间的衔接情况,摒弃窝工现象,测试优化后各工序的耗时。进现场优化调整后正规循环为[2]:
“采用光面爆破法施工,打上部眼(出矸)→耙下部矸→打下部眼(出矸)→打帮锚(出矸)→连线装药→爆破→打顶锚(出矸)→初喷”。
完成上述工序视为一个循环。
2.4 作业方式
两掘一喷为一个循环。若地质条件发生变化,遇软岩、断层、破碎带等时,采用一掘一喷。锚网喷支护时,采用初喷紧跟迎头的支护方式。喷砼厚度150mm(根据施工情况可调整为分次喷砼)。
为了保证正规循环作业的完成,掘进工作面施工作业必须合理安排工序,工序与工序之间尽量做到交叉进行、平行作业,以充分利用工作时间,提高工时利用率。(表1为支护参数表)。
3 实现快速掘进的关键环节
3.1 内部市场化管理
内部市场化管理是企业管理的根本,是焦煤公司迅速发展的法宝之一,将内部市场化管理机制推向班组、个人,强化了职工的成本意识。
3.1.1 细化职责,加强考核。在矿内部市场化平台的基础上,施工单位加强精细化管理,细化考核单元。材料消耗被纳入市场化机制,实现“区队对班组、班组对个人”考核,形成了人人有指标的管理模式。在配件消耗上,设备、工机具包机到人,编号管理,建立考核台账。对维修配件费用消耗进行考核,由区队考核班组,班组再考核到个人。
3.1.2 做好成本管控和源头管理。区队成本管控,关键看工作现场。为严控成本,该区队从岩巷光爆、顶帮锚间排距管理入手,严格成本管控。从施工工艺等源头上,每个班组都严格控制材料投入,努力降低生产成本;在管理细节上,确保每个班组都做到精细化管理,提高工效。
3.2 激励机制
①开展劳动竞赛,加大奖励力度,建立系统的激励机制。②严格“多劳多得”制度,控制各工种循环作业流程,提高班组内单工种工效,各工种协作配合,班组之间形成“比一比,赛一赛”的势头。
3.3 现场管理
3.3.1 加强爆破质量管理。①制定了爆破实施管理办法,明确爆破终端责任人负责实施工作。②根据岩性情况编制了爆破图表及实施措施,并根据岩性变化及时调整爆破参数,要求现场操作必须严格按照规定的爆破图表施工。③实行“三定”打眼,即定人、定区域、定责任打眼。由于工人所施工的炮眼位置相对固定,也有效地保证了炮眼的质量,便于追查处理炮眼出现质量问题。④建立爆破后分析总结制度,详细记录每个循环各个工序具体情况,便于进行分析和总结经验。
3.3.2 加强顶板管理。由于循环进尺的增加,最大控顶距较大,所以,必须加强顶板管理,防止冒顶。
3.3.3 合理加大工序间平行作业时间。各工序间能够平行作业,是快速掘进的关键。通过对断面岩巷锚网喷支护的各道工序进行分析,查找各道工序之间的相互衔接关系,力争做到最大限度的平行作业。
①迎头打眼。风水管(软管)吊挂在帮部,导向滑轮挂在距迎头10m处平行出矸。滑轮向前3m内不得有人,专人负责并拉上警界绳,防止迎头施工人员误进入扒矸范围内。②迎头喷砼。管路(软管)挂在帮部,导向滑轮挂在距迎头10m处平行出矸。③迎头10m范围内倒矸时耙矸机后拌料,整理文明环境卫生。④敲帮问顶时准备锚杆机、风镐、凿岩机及支护材料。⑤确保矿车供应充足,耙矸机前矸石及时排出,力争无积矸,实现挪移耙矸机时不停掘。
3.3.4 确保出矸系统顺畅。掘进工作面采用“倒拉牛+中转车场”的出矸系统,实现连续出矸。其出矸系统是:工作面→耙矸机出矸(倒拉牛提升)→中转车场→轨道上山→轨道大巷→副井→地面。
4 施工情况
自2011年3月开始施工,至2012年1月底,累计进尺999m,平均月进尺91m,工效为1.2m/(月·人),实现了快速、高效地施工。
5 结语
经过“两掘一初喷+复喷”的施工工艺、强化平行作业管理,优化劳动组织、加强爆破技术、提高了工效,降低了成本投入,对提升钻爆法岩巷单进水平具有重要作用,具有科學性、实践性,经济效益明显,有较好的推广应用价值。
参考文献:
[1]赵学社.煤矿高效掘进技术现状与发展趋势[J].煤炭科学技术,2007,35(4):1-10.
[2]梨树煤矿岩巷快速掘进工艺,建井技术,2012,4(中):63.
[3]颜洪波,陈会军,张汇文.高地应力条件下软岩掘进技术浅析[J].价值工程,2010(21).
作者简介:耿献彪(1984-),男,河南杞县人,2008年毕业于河南理工大学,土木工程专业岩土与地下工程方向,现从事煤矿井巷工程施工、矿建工程技术管理工作。
关键词:岩巷快速掘进 劳动组织优化 循环作业
随着煤炭市场需求的扩大,特别是采煤设备和采煤技术水平的提高,致使巷道工作量加大,衔接十分紧张。[1]掘进技术的发展缓慢已越来越成为该矿可持续性发展的瓶颈。岩巷掘进又是其中重要环节。在新井建设中,岩巷掘进工程量一般约占总工程量的40%~50%,施工工期占35%~50%;在生产矿井中占总工程量的25%左右。近年来我国的掘进设备革新逐渐加快,并开始对传统技术的优化和新技术的摸索。
1 工程概况
新河矿井是目前河南煤业化工集团焦煤公司唯一的基建矿井,2008年3月开始建设,设计生产能力年产60万吨。12采区轨道运输上山是-504水平12采区主要运输大巷,其主要功能为构建12采区生产运输能力,巷道全长998.82m,其中坡度为18°长40m,坡度为14°长52.08m,坡度为9°长215.59m,坡度为11°长641.15m,上平道长50m,巷道断面为直墙半圆拱形,规格为4300mm×3650mm。该掘进工作面主要岩性为中粒砂岩。巷道采用锚网喷支护,锚杆间排距为800mm×800mm,误差不大于100mm。拱部锚杆锚固力不小于120kN,预紧力矩不小于200N·m;帮锚杆锚固力不小于100kN,预紧力矩不小于150N·m。打锚杆时拱基线以上拱部及两帮直墙部分均铺设金属网片,金属网规格2000mm×1000mm,网格100mm×100mm,搭接100mm,间距200mm采用14#铁丝双股绑扎。喷砼厚度150mm,喷砼强度等级为C20。
2 施工方法
2.1 设备及工机具配备
YT-28型凿岩机6台,MQT-130J锚杆机1台,P-90B型耙斗装岩机1台,PZ-5B型喷浆机2台(1台耙矸机后复喷使用),JD-4型绞车两部,风镐3台。
2.2 劳动组织
巷道施工采用“三八”制作业形式。两掘一喷,每天三班一个循环,循环进尺3.6m,平均日进3.6m。当遇到地质条件发生变化,如遇软岩、断层、破碎带等时采用一掘一喷。
2.3 工艺流程
优化传统施工工艺流程,科学组织,实现最大限度地安排平行作业。由技术负责人现场跟班,现场检查工序间的衔接情况,摒弃窝工现象,测试优化后各工序的耗时。进现场优化调整后正规循环为[2]:
“采用光面爆破法施工,打上部眼(出矸)→耙下部矸→打下部眼(出矸)→打帮锚(出矸)→连线装药→爆破→打顶锚(出矸)→初喷”。
完成上述工序视为一个循环。
2.4 作业方式
两掘一喷为一个循环。若地质条件发生变化,遇软岩、断层、破碎带等时,采用一掘一喷。锚网喷支护时,采用初喷紧跟迎头的支护方式。喷砼厚度150mm(根据施工情况可调整为分次喷砼)。
为了保证正规循环作业的完成,掘进工作面施工作业必须合理安排工序,工序与工序之间尽量做到交叉进行、平行作业,以充分利用工作时间,提高工时利用率。(表1为支护参数表)。
3 实现快速掘进的关键环节
3.1 内部市场化管理
内部市场化管理是企业管理的根本,是焦煤公司迅速发展的法宝之一,将内部市场化管理机制推向班组、个人,强化了职工的成本意识。
3.1.1 细化职责,加强考核。在矿内部市场化平台的基础上,施工单位加强精细化管理,细化考核单元。材料消耗被纳入市场化机制,实现“区队对班组、班组对个人”考核,形成了人人有指标的管理模式。在配件消耗上,设备、工机具包机到人,编号管理,建立考核台账。对维修配件费用消耗进行考核,由区队考核班组,班组再考核到个人。
3.1.2 做好成本管控和源头管理。区队成本管控,关键看工作现场。为严控成本,该区队从岩巷光爆、顶帮锚间排距管理入手,严格成本管控。从施工工艺等源头上,每个班组都严格控制材料投入,努力降低生产成本;在管理细节上,确保每个班组都做到精细化管理,提高工效。
3.2 激励机制
①开展劳动竞赛,加大奖励力度,建立系统的激励机制。②严格“多劳多得”制度,控制各工种循环作业流程,提高班组内单工种工效,各工种协作配合,班组之间形成“比一比,赛一赛”的势头。
3.3 现场管理
3.3.1 加强爆破质量管理。①制定了爆破实施管理办法,明确爆破终端责任人负责实施工作。②根据岩性情况编制了爆破图表及实施措施,并根据岩性变化及时调整爆破参数,要求现场操作必须严格按照规定的爆破图表施工。③实行“三定”打眼,即定人、定区域、定责任打眼。由于工人所施工的炮眼位置相对固定,也有效地保证了炮眼的质量,便于追查处理炮眼出现质量问题。④建立爆破后分析总结制度,详细记录每个循环各个工序具体情况,便于进行分析和总结经验。
3.3.2 加强顶板管理。由于循环进尺的增加,最大控顶距较大,所以,必须加强顶板管理,防止冒顶。
3.3.3 合理加大工序间平行作业时间。各工序间能够平行作业,是快速掘进的关键。通过对断面岩巷锚网喷支护的各道工序进行分析,查找各道工序之间的相互衔接关系,力争做到最大限度的平行作业。
①迎头打眼。风水管(软管)吊挂在帮部,导向滑轮挂在距迎头10m处平行出矸。滑轮向前3m内不得有人,专人负责并拉上警界绳,防止迎头施工人员误进入扒矸范围内。②迎头喷砼。管路(软管)挂在帮部,导向滑轮挂在距迎头10m处平行出矸。③迎头10m范围内倒矸时耙矸机后拌料,整理文明环境卫生。④敲帮问顶时准备锚杆机、风镐、凿岩机及支护材料。⑤确保矿车供应充足,耙矸机前矸石及时排出,力争无积矸,实现挪移耙矸机时不停掘。
3.3.4 确保出矸系统顺畅。掘进工作面采用“倒拉牛+中转车场”的出矸系统,实现连续出矸。其出矸系统是:工作面→耙矸机出矸(倒拉牛提升)→中转车场→轨道上山→轨道大巷→副井→地面。
4 施工情况
自2011年3月开始施工,至2012年1月底,累计进尺999m,平均月进尺91m,工效为1.2m/(月·人),实现了快速、高效地施工。
5 结语
经过“两掘一初喷+复喷”的施工工艺、强化平行作业管理,优化劳动组织、加强爆破技术、提高了工效,降低了成本投入,对提升钻爆法岩巷单进水平具有重要作用,具有科學性、实践性,经济效益明显,有较好的推广应用价值。
参考文献:
[1]赵学社.煤矿高效掘进技术现状与发展趋势[J].煤炭科学技术,2007,35(4):1-10.
[2]梨树煤矿岩巷快速掘进工艺,建井技术,2012,4(中):63.
[3]颜洪波,陈会军,张汇文.高地应力条件下软岩掘进技术浅析[J].价值工程,2010(21).
作者简介:耿献彪(1984-),男,河南杞县人,2008年毕业于河南理工大学,土木工程专业岩土与地下工程方向,现从事煤矿井巷工程施工、矿建工程技术管理工作。