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[摘 要]文章主要介绍了甘肃煤矿斜井使用大功率掘进机实现岩斜井快速掘进技术。根据掘进机的理论，结合斜井的实际情况，阐述了大倾角、大断面斜井机械化快速掘进工艺的施工要点。
[关键词]斜井掘进；大断面岩巷；斜井机掘；快速掘进
中图分类号：TD263.23 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）44-0400-01
前言
斜井的建设大多需要穿煤层掘进，我国矿井大部分采用煤巷掘进机或半煤巷掘进机掘进，导致斜井掘进只能采用低效率的钻爆法施工进而增长了基建周期放慢了整体的施工进度，间接地增加了施工成本。近年来，随着煤矿综合机械化水平的提高，斜井的掘进速度逐渐提高。
1 我国斜井掘进发展变迁及其现状
二十世纪五六十年代，斜井工程在我国大量出现，但是由于当设备落后，缺乏有效合理的排水设施，致使斜井建设周期长，斜井工作面不能正常工作。七十年代，防水炸药出现，有人将耙斗装岩机与箕斗成功的结合，并应用于斜井建设之中，加之高效风钻、潜水泵和激光指向仪等设备的使用以及岩石爆破和锚喷支护技术的推广，极大地提高了我国斜井掘进速度和质量。随着矿井深度的不断增加，到了二十世纪80年代，集中化和大型化矿井建设兴起，大断面斜井应运而生。此后，矿井机械化水平的不断提高，出现了低能耗、高效率、高产稳产作业的斜井快速掘进配套作业线，实现了斜井掘进速度的飞跃。
2 大断面斜井快速掘进配套作业线及其优势
2.1 大断面抖井快速掘进配套作业线
在国内乃至世界范围内，钻爆法仍是斜井掘进中主要的施工方法。矿井机械化水平的提高，大容量的箕和大功率耙斗装岩机斗与研石仓的应用，完善了辅助设备和系统的配套作业线，使斜井掘进效率有了质的提升。实践数据表明，这种综合的斜井快速掘进配套作业线，每月可成井四百米以上，可满足千米及以上斜长的大断面斜井施工。
2.2 斜井快速掘进技术的优势
2.2.1 生产率高
斜井快速掘进作业线采用了大功率耙斗装岩机，较之传统设备其生产效率有了质的提高。实际操作获得数据表明，新设备装满箕斗所用时间在2-6分钟之间，不计其它因素的影响，快速掘进技术的生产效率达到了每小时以上，极大地推动了斜井掘进进度，提高了生产效率。
2.2.2 生产工艺性优良
斜井快速掘进配套作采用了箕斗装岩机平行的作业工艺，保证了装岩和打眼两道工序相互不干扰，可以平行运作，大大提高了斜井掘进作业的效率。
2.2.3 可靠性强，稳定性高
我们生产实践中，观察到箕斗装岩机的稳定性能十分可靠：箕斗装岩机每天连续运转20多个小时的情况下，事故的发生率任然在1%以下，极大地保证了机械连续工作的可能性，减少了时间的浪费，进一步提高了生产效率。
2.2.4 性价比高，竞争优势明显
箕斗装岩机在价格和性能上，同其它的装岩机械中相比都有很大优势，因其造价低、操作维修方便、工作性能稳定、效率高，在世界范围内被广泛使用。
3.大断面斜井快速掘进成套技术
斜井成套技术包括三个方面的内容：支护机械施工技术、斜井掘进机械化作业线和与斜井施工相关的其他技术。本文主要介绍支护机械施工技术和与斜井施工相关的其他技术。
3.1 支护机械施工技术
斜井快速掘进施工中，斜井的安全性需要行合理的支护施工来保证。在斜井支护中，锚喷支护因其施工速度快、安全性能高、便于机械化等诸多优点而被广泛的运用。在斜井快速掘进施工中斜井之中使用锚喷支护不但能简化了斜井支护的工艺程序还能大大地节省因支护作业所花费的时间和占用的的空间。锚喷支护的配套设施中包括的设备有：PZ-5型转式硅喷射机及其配套的LJP-1型定量调配机；内径为75-100mm的钢管或硬塑料管、玻璃管（实现上料问题的自动化，选择塑料管则需要耐磨的不产生静电作用的塑料管）；供水时随井筒加深，增设降压水箱；输料管两趟分设于井筒两侧。
3.2 抖井掘进施工的其他技术
3.2.1 激光指向仪
同传统的经纬仪测量相比激光指向仪不但解决了经纬仪测量掘进的方向和坡度时存在的循环时间长、工效率低下以及精度不高的问题，使用上也十分的方便。再者，激光指向仪的精度很高，可进行五百米长距离内的精确定位。施工中，会用到两到三台的激光指向仪，斜井顶部进行中线定位需要一到两台，另外一台在拱基线处定腰线。
3.2.2 中深孔光面爆破技术
七十年代中期，光面爆破技术在我国试验成功。光面爆破技术的优点在于能最大限度保护围岩，减少超挖，而且爆破作业成本低、安全性高，而且单次作业进尺较大，减少了各工序的转化时间，社会效益和经济效益较好。爆破之后采取锚喷支护，能有效节约支护材料。
3.2.3 排水系统
要保证斜井快速掘进作业顺利进行离不开完善的排水系统，只有及时将工作面积水清除出去，才能保障斜井挖掘的进度。一般情形，斜井快速掘进建立排水系统时，是以在斜井现场安置的灵活方便的水泵（可以是潜水泵、气压泵和喷射泵）完成的等。
4.提高大断面斜井掘进技术应用的方法及措施
虽然我国在斜井快速掘进技术领域，已经达到世界同领域中的先进水平，但在其中仍然有一些需要改进和完善的地方，在提高大断面斜井掘快速进技术问题上还有较大的提升空间和必要。
4.1 研制深孔光面爆破技术
我国目前采用的光面爆破技术基本上都是中深孔，其光面爆破技术的数据如表1所示（以甘肃煤矿为例）
由上图可知，中深孔光面爆破技术炮眼深度在两米左右，如果改为更高效的新型高校钻机，将炮眼深度增加1-3米，不但可以加快掘进速度、提高循环进尺尺度，也能减少辅助作业量。电磁雷管为封闭回路，又具有抗杂散电流的性质，将装药与钻研平行作业。起爆时利用计算机绘制出相对应的爆破图标，让每根雷管获得相同能量，以保证爆破的可靠性，提高爆破效率，避免盲目爆破现象的发生。
4.2 优化作业线提高整体设备能力的措施
优化箕斗装岩机的设计参数，比如容量为1.5或者更大的箕斗，进而提高装载能力和装岩生产率；改进卸料口，提高装满系数减少卸料时间；卸载时，使翻转角度适当增大，配备可转动导向架，卸载更平稳，更易于复位；研制新型提升机，提高运行速度；整体优化作业线、优化设备配置和相互之间的能力匹配，优化设备能力；根据实际情况，比如断面大小等优化组合作业线设备，提高作业效率。
5.大断面斜井快速掘进技术的应用效益
随着斜井快速掘进技术的不断发展与完善，大断面斜井快速掘进技术取得了巨大成效。生产实践证明：斜井快速掘进作业线及其配套技术的应用，可以大幅度缩短工期，提高工作效益，完善污水排放系统，保护周围环境，使煤炭企业获得更大的经济效益和良好的社会效益。非但如此，斜井掘进配套技术的应用，也保证了工程的质量工作人员的生命安全，施工者有了安全保障就能够全身心的投入到工作中去，提高了工作的效率。
结语
事实证明，甘肃煤矿的斜井快速掘进技术在应用已经获得了巨大成效，虽然该技术还有一些需要改进和提升的空间，但也是目前最为有效地提高斜井掘进作业效率的有效举措之一。希望广大同仁一道，为更加高效的斜井掘进工艺做出自己的贡献。
参考文献
[1] 何宝华，马丽.大断面斜井快速掘进技术的应用[J].北京测绘.2009（03）.
[2] 张正，高文婷.快速掘进技术应用研究[J].科技信息.2011（2）：121-122.
[3] 崔巍、蔡盼.斜井快速掘进技术实践与应用[J].科技报.2013（06），01.
[关键词]斜井掘进；大断面岩巷；斜井机掘；快速掘进
中图分类号：TD263.23 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）44-0400-01
前言
斜井的建设大多需要穿煤层掘进，我国矿井大部分采用煤巷掘进机或半煤巷掘进机掘进，导致斜井掘进只能采用低效率的钻爆法施工进而增长了基建周期放慢了整体的施工进度，间接地增加了施工成本。近年来，随着煤矿综合机械化水平的提高，斜井的掘进速度逐渐提高。
1 我国斜井掘进发展变迁及其现状
二十世纪五六十年代，斜井工程在我国大量出现，但是由于当设备落后，缺乏有效合理的排水设施，致使斜井建设周期长，斜井工作面不能正常工作。七十年代，防水炸药出现，有人将耙斗装岩机与箕斗成功的结合，并应用于斜井建设之中，加之高效风钻、潜水泵和激光指向仪等设备的使用以及岩石爆破和锚喷支护技术的推广，极大地提高了我国斜井掘进速度和质量。随着矿井深度的不断增加，到了二十世纪80年代，集中化和大型化矿井建设兴起，大断面斜井应运而生。此后，矿井机械化水平的不断提高，出现了低能耗、高效率、高产稳产作业的斜井快速掘进配套作业线，实现了斜井掘进速度的飞跃。
2 大断面斜井快速掘进配套作业线及其优势
2.1 大断面抖井快速掘进配套作业线
在国内乃至世界范围内，钻爆法仍是斜井掘进中主要的施工方法。矿井机械化水平的提高，大容量的箕和大功率耙斗装岩机斗与研石仓的应用，完善了辅助设备和系统的配套作业线，使斜井掘进效率有了质的提升。实践数据表明，这种综合的斜井快速掘进配套作业线，每月可成井四百米以上，可满足千米及以上斜长的大断面斜井施工。
2.2 斜井快速掘进技术的优势
2.2.1 生产率高
斜井快速掘进作业线采用了大功率耙斗装岩机，较之传统设备其生产效率有了质的提高。实际操作获得数据表明，新设备装满箕斗所用时间在2-6分钟之间，不计其它因素的影响，快速掘进技术的生产效率达到了每小时以上，极大地推动了斜井掘进进度，提高了生产效率。
2.2.2 生产工艺性优良
斜井快速掘进配套作采用了箕斗装岩机平行的作业工艺，保证了装岩和打眼两道工序相互不干扰，可以平行运作，大大提高了斜井掘进作业的效率。
2.2.3 可靠性强，稳定性高
我们生产实践中，观察到箕斗装岩机的稳定性能十分可靠：箕斗装岩机每天连续运转20多个小时的情况下，事故的发生率任然在1%以下，极大地保证了机械连续工作的可能性，减少了时间的浪费，进一步提高了生产效率。
2.2.4 性价比高，竞争优势明显
箕斗装岩机在价格和性能上，同其它的装岩机械中相比都有很大优势，因其造价低、操作维修方便、工作性能稳定、效率高，在世界范围内被广泛使用。
3.大断面斜井快速掘进成套技术
斜井成套技术包括三个方面的内容：支护机械施工技术、斜井掘进机械化作业线和与斜井施工相关的其他技术。本文主要介绍支护机械施工技术和与斜井施工相关的其他技术。
3.1 支护机械施工技术
斜井快速掘进施工中，斜井的安全性需要行合理的支护施工来保证。在斜井支护中，锚喷支护因其施工速度快、安全性能高、便于机械化等诸多优点而被广泛的运用。在斜井快速掘进施工中斜井之中使用锚喷支护不但能简化了斜井支护的工艺程序还能大大地节省因支护作业所花费的时间和占用的的空间。锚喷支护的配套设施中包括的设备有：PZ-5型转式硅喷射机及其配套的LJP-1型定量调配机；内径为75-100mm的钢管或硬塑料管、玻璃管（实现上料问题的自动化，选择塑料管则需要耐磨的不产生静电作用的塑料管）；供水时随井筒加深，增设降压水箱；输料管两趟分设于井筒两侧。
3.2 抖井掘进施工的其他技术
3.2.1 激光指向仪
同传统的经纬仪测量相比激光指向仪不但解决了经纬仪测量掘进的方向和坡度时存在的循环时间长、工效率低下以及精度不高的问题，使用上也十分的方便。再者，激光指向仪的精度很高，可进行五百米长距离内的精确定位。施工中，会用到两到三台的激光指向仪，斜井顶部进行中线定位需要一到两台，另外一台在拱基线处定腰线。
3.2.2 中深孔光面爆破技术
七十年代中期，光面爆破技术在我国试验成功。光面爆破技术的优点在于能最大限度保护围岩，减少超挖，而且爆破作业成本低、安全性高，而且单次作业进尺较大，减少了各工序的转化时间，社会效益和经济效益较好。爆破之后采取锚喷支护，能有效节约支护材料。
3.2.3 排水系统
要保证斜井快速掘进作业顺利进行离不开完善的排水系统，只有及时将工作面积水清除出去，才能保障斜井挖掘的进度。一般情形，斜井快速掘进建立排水系统时，是以在斜井现场安置的灵活方便的水泵（可以是潜水泵、气压泵和喷射泵）完成的等。
4.提高大断面斜井掘进技术应用的方法及措施
虽然我国在斜井快速掘进技术领域，已经达到世界同领域中的先进水平，但在其中仍然有一些需要改进和完善的地方，在提高大断面斜井掘快速进技术问题上还有较大的提升空间和必要。
4.1 研制深孔光面爆破技术
我国目前采用的光面爆破技术基本上都是中深孔，其光面爆破技术的数据如表1所示（以甘肃煤矿为例）
由上图可知，中深孔光面爆破技术炮眼深度在两米左右，如果改为更高效的新型高校钻机，将炮眼深度增加1-3米，不但可以加快掘进速度、提高循环进尺尺度，也能减少辅助作业量。电磁雷管为封闭回路，又具有抗杂散电流的性质，将装药与钻研平行作业。起爆时利用计算机绘制出相对应的爆破图标，让每根雷管获得相同能量，以保证爆破的可靠性，提高爆破效率，避免盲目爆破现象的发生。
4.2 优化作业线提高整体设备能力的措施
优化箕斗装岩机的设计参数，比如容量为1.5或者更大的箕斗，进而提高装载能力和装岩生产率；改进卸料口，提高装满系数减少卸料时间；卸载时，使翻转角度适当增大，配备可转动导向架，卸载更平稳，更易于复位；研制新型提升机，提高运行速度；整体优化作业线、优化设备配置和相互之间的能力匹配，优化设备能力；根据实际情况，比如断面大小等优化组合作业线设备，提高作业效率。
5.大断面斜井快速掘进技术的应用效益
随着斜井快速掘进技术的不断发展与完善，大断面斜井快速掘进技术取得了巨大成效。生产实践证明：斜井快速掘进作业线及其配套技术的应用，可以大幅度缩短工期，提高工作效益，完善污水排放系统，保护周围环境，使煤炭企业获得更大的经济效益和良好的社会效益。非但如此，斜井掘进配套技术的应用，也保证了工程的质量工作人员的生命安全，施工者有了安全保障就能够全身心的投入到工作中去，提高了工作的效率。
结语
事实证明，甘肃煤矿的斜井快速掘进技术在应用已经获得了巨大成效，虽然该技术还有一些需要改进和提升的空间，但也是目前最为有效地提高斜井掘进作业效率的有效举措之一。希望广大同仁一道，为更加高效的斜井掘进工艺做出自己的贡献。
参考文献
[1] 何宝华，马丽.大断面斜井快速掘进技术的应用[J].北京测绘.2009（03）.
[2] 张正，高文婷.快速掘进技术应用研究[J].科技信息.2011（2）：121-122.
[3] 崔巍、蔡盼.斜井快速掘进技术实践与应用[J].科技报.2013（06），01.