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[摘 要]矿井生产接替受实际工作环境下多方面因素的共同影响，在这其中最为主要的就是矿井岩巷进尺，正是因为这样，长期的实践以及研究过程都将不同地质条件下提高大断面岩巷掘进单进的措施和方法作为主要的课题，研究成果当中最为主要的就是大功率设备的使用和施工工艺本身的优化。我们通过科学的劳动组合和优化的出矸系统，在大断面不同岩性的地质条件下，对大功率设备进行了合理的选择，并在此基础之上进行进一步的工藝创新，最终使得矿区岩巷掘进单进在支护强度较高且巷道断面较大情况下岩巷综合单进水平的大幅提高，真正实现了矿区矿井的生产接替，这在理论研究的深化以及实践上都是非常有意义的。
[关键词]大断面岩巷，机械化掘进，施工组织
中图分类号：TD327.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）14-0291-01
一、研究背景分析
我们进行这样一项研究最为基本和本质的原因就是矿井生产的实际需要，一般情况下，岩巷掘进到断面达到20㎡的时候，就会出现掘进进度大幅下降的状况。传统的炮掘工艺相对于大断面打眼而言有着明显的区别，主要就是打眼所需要的时间比较长，与此同时还具备出矸量大和支护强度大这样两个显著的特点。基于此，我们可以看到，在传统的炮掘工艺当中，单进的主要约束因素就包括以下三个方面的具体内容：
一是在掘进的过程当中存在着巷道断面大的问题，巷道的实际高度基本上都在4米以上，因此在施工的过程当中就需要采取分台阶施工等一系列措施，最终导致的结果就是打眼时间延长、施工速度慢且施工效率低等问题，而且在这样一种状况下炮眼的数量也相对众多。二是大断面岩巷矸石量比较大，利用耙矸机出矸就存在着速度相当慢的问题，在平巷当中，矿车在接车时随着耙矸机的移动需要钉车场，因此倒车以及人工推车的距离都比较长；如果是在斜巷当中，由于利用的是轮眼提升出矸，因此速度更加慢，且在斜巷出矸的连续提升过程当中更是存在着不小的安全隐患。三是在炮掘过程当中，如果迎头的岩性硬度较大时仍然采用传统的风锤进行施工的话就需要打数量较多的眼，这将导致相当大的劳动强度，且整体的工作时间也会延长，除此之外，这样一种方式爆破的效果并不好，可以说，在硬岩条件下小功率钻具本身就不适合于中深孔的爆破技术。
二、施工组织研究
通过上文当中对于传统炮掘工艺当中存在问题的研究，我们就希望弄清楚应当如何解决大断面岩巷单进的问题，在长期的工程实践和理论研究当中我们得出如下所示的施工组织：
2.1 掘进设备的选择
在这里主要强调的是要根据施工巷道的岩性来对掘进设备进行选择，这样才具有更好的针对性，使得掘进的效果以及效率都达到最好，经研究发现，在岩性的硬度小于6的时候，最好是采用岩巷综合掘机来进行机掘作业，但是在岩性硬度大于6以后就要考虑采用岩钻台车加庄严及炮掘的组合形式进行炮掘作业。
2.2 建立岩巷快速连续出矸系统
岩巷快速连续出矸系统的建立主要是希望能够改变传统的车皮配合耙矸机的出矸模式，采用综掘机或者是装岩机在快速出矸方面是有着较大优势的，尤其是在长距离的大巷当中，皮带机配合链板机和车皮联合出矸优势更明显，可以直接进入矸石胶带机并进行出矸。下文当中我们将更加详细的来对其优势进行说明和分析。
首先，在长距离的岩巷当中向前不断延伸的时候，皮带可以直接延伸，接车地点也是固定的，这在工作的复杂程度以及强度上就有了较大的缓和；其次就是较大程度的降低了皮带推车的距离，能够较好的避免倒车速度慢和出矸慢的问题，这一点尤其是在长距离大断面上表现的更为突出，这是因为在下山岩巷掘进的过程当中，皮带机能够较好的避免车皮出矸斜巷提升时间长和安全隐患大的问题，并能够保证在施工的过程当中基本上不受其他平衡作业等问题的影响和干扰。最后一点就是在施工当中利用链板机两侧设置瓦石挡矸墙，能够起到临时储存矸石的作用，在这样一种状况下，一旦车皮供应不及时的时候就可以采用临时储矸仓当中的储备，基本上可以做到不影响迎头出矸，保证了连续出矸的顺利进行，这一点对于施工本身来说也是非常理想的。
2.3 对传统工艺进行合理的改造
对传统工艺进行合理改造的主要目的就是希望能够提高施工的实际下来效率，下文当中我们将从两个具体的方面来进行说明：
2.3.1 EBZ200（H）或WAV300型大功率岩巷综掘机的应用
这样两种型号综掘机的应用优势主要体现在大断面矸石硬度小于6时，当这样一种条件满足的时候采用EBZ200（H）或WAV300型大功率岩巷综掘机进行施工，相比传统炮掘而言就存在着三个方面的优势：第一是切割的速度非常快，能够实现全断面的一次性切割，这样就能够尽可能的避免炮掘两次放炮当中的诸多打眼、装药、警戒以及验炮等工序，大大简化了施工的实际工序，除此之外，整体的操作在科学性和执行效率上也有着更好的表现。第二就是施工的安全系数较高，在采用综掘机进行作业的时候，作业人员里迎头的距离相对较远，而炮掘当中人工是在迎头大断面山墙下进行作业的，相比之下就可以看到，综掘机作业能够避免在山墙高度过大时的矸石片伤人，安全系数要高的多。第三就是EBZ200（H）或WAV300型等大功率岩巷综掘机的实际切割成型效果比较好，这就更加有利于后续的巷道施工。
2.3.2 德国BTRK1-PS408-COP163钻眼台车的应用
德国BTRK1-PS408-COP163钻眼台车主要应用在大断面硬岩当中，其相对于传统炮掘的优势主要集中在以下两个方面：一是大断面硬岩在施工过程当中如果采用YT-7655的话，就会存在诸如施工难度大和施工效率低等一系列问题，更为关键的就是这样一种施工的人工强度非常之大；二是在施工当中如果采用上述德国BTRK1-PS408-COP163钻眼台车并配合以适当的钻头、炸药和风锤的话，不仅单眼配炸药的直径比较大，而且对于硬岩的破坏强度非常大，适宜于中深孔的爆破工作，在单进的效率上也就有着更好的表现。
三、施工单进对比分析
在经过长期的研究、分析和实践之后，我们一方面是对部分施工工艺进行了合理的改造和优化，并在此基础之上引进国内外一系列先进的设备，可以看到的是，施工工艺的创新以及出矸系统的改进确实能够使得岩巷在一些断面较大且支护强度较高的状况下实现台车单进效率的提高。之前单进台车的平均单进保持在60米-70米/月左右，而经过上述改进和优化之后就提高到了100米/月左右，改进之后的最高单进更是达到了140米/月，与此同时，岩巷的综掘平均单进也达到了120米/月左右，最高水平高达210米/月。
结语
经过长期的探索、研究和分析，最终从先进大功率设备的引进和施工工序的优化这样两个方面入手实现了矿区大断面岩巷在不同岩性条件之下单进的大幅提高，除此之外，更是大力推进施工工艺的创新，通过这样一系列的措施，不仅较大程度的减少了施工过程当中人工强度的投入，更是有效的提高了实际的施工效率和单进水平，这对于矿区生产接替是非常有意义的。而对于施工组织研究的成功探索更是对所有同条件下的矿区有着较大的指导作用，无论是在经济价值还是社会价值上都是难以估量的。
参考文献
[1] 任召臣，姚炜东等.大断面岩巷快速掘进施工组织与工艺[J].煤炭技术，2009（4）.
[2] 李清，杨仁树等.深部大断面岩巷快速掘进技术研究[J].煤炭科学技术，2006（10）.
[3] 李国友.大断面岩巷机械化掘进施工与组织研究[J].科技视界，2012（9）.
[关键词]大断面岩巷，机械化掘进，施工组织
中图分类号：TD327.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）14-0291-01
一、研究背景分析
我们进行这样一项研究最为基本和本质的原因就是矿井生产的实际需要，一般情况下，岩巷掘进到断面达到20㎡的时候，就会出现掘进进度大幅下降的状况。传统的炮掘工艺相对于大断面打眼而言有着明显的区别，主要就是打眼所需要的时间比较长，与此同时还具备出矸量大和支护强度大这样两个显著的特点。基于此，我们可以看到，在传统的炮掘工艺当中，单进的主要约束因素就包括以下三个方面的具体内容：
一是在掘进的过程当中存在着巷道断面大的问题，巷道的实际高度基本上都在4米以上，因此在施工的过程当中就需要采取分台阶施工等一系列措施，最终导致的结果就是打眼时间延长、施工速度慢且施工效率低等问题，而且在这样一种状况下炮眼的数量也相对众多。二是大断面岩巷矸石量比较大，利用耙矸机出矸就存在着速度相当慢的问题，在平巷当中，矿车在接车时随着耙矸机的移动需要钉车场，因此倒车以及人工推车的距离都比较长；如果是在斜巷当中，由于利用的是轮眼提升出矸，因此速度更加慢，且在斜巷出矸的连续提升过程当中更是存在着不小的安全隐患。三是在炮掘过程当中，如果迎头的岩性硬度较大时仍然采用传统的风锤进行施工的话就需要打数量较多的眼，这将导致相当大的劳动强度，且整体的工作时间也会延长，除此之外，这样一种方式爆破的效果并不好，可以说，在硬岩条件下小功率钻具本身就不适合于中深孔的爆破技术。
二、施工组织研究
通过上文当中对于传统炮掘工艺当中存在问题的研究，我们就希望弄清楚应当如何解决大断面岩巷单进的问题，在长期的工程实践和理论研究当中我们得出如下所示的施工组织：
2.1 掘进设备的选择
在这里主要强调的是要根据施工巷道的岩性来对掘进设备进行选择，这样才具有更好的针对性，使得掘进的效果以及效率都达到最好，经研究发现，在岩性的硬度小于6的时候，最好是采用岩巷综合掘机来进行机掘作业，但是在岩性硬度大于6以后就要考虑采用岩钻台车加庄严及炮掘的组合形式进行炮掘作业。
2.2 建立岩巷快速连续出矸系统
岩巷快速连续出矸系统的建立主要是希望能够改变传统的车皮配合耙矸机的出矸模式，采用综掘机或者是装岩机在快速出矸方面是有着较大优势的，尤其是在长距离的大巷当中，皮带机配合链板机和车皮联合出矸优势更明显，可以直接进入矸石胶带机并进行出矸。下文当中我们将更加详细的来对其优势进行说明和分析。
首先，在长距离的岩巷当中向前不断延伸的时候，皮带可以直接延伸，接车地点也是固定的，这在工作的复杂程度以及强度上就有了较大的缓和；其次就是较大程度的降低了皮带推车的距离，能够较好的避免倒车速度慢和出矸慢的问题，这一点尤其是在长距离大断面上表现的更为突出，这是因为在下山岩巷掘进的过程当中，皮带机能够较好的避免车皮出矸斜巷提升时间长和安全隐患大的问题，并能够保证在施工的过程当中基本上不受其他平衡作业等问题的影响和干扰。最后一点就是在施工当中利用链板机两侧设置瓦石挡矸墙，能够起到临时储存矸石的作用，在这样一种状况下，一旦车皮供应不及时的时候就可以采用临时储矸仓当中的储备，基本上可以做到不影响迎头出矸，保证了连续出矸的顺利进行，这一点对于施工本身来说也是非常理想的。
2.3 对传统工艺进行合理的改造
对传统工艺进行合理改造的主要目的就是希望能够提高施工的实际下来效率，下文当中我们将从两个具体的方面来进行说明：
2.3.1 EBZ200（H）或WAV300型大功率岩巷综掘机的应用
这样两种型号综掘机的应用优势主要体现在大断面矸石硬度小于6时，当这样一种条件满足的时候采用EBZ200（H）或WAV300型大功率岩巷综掘机进行施工，相比传统炮掘而言就存在着三个方面的优势：第一是切割的速度非常快，能够实现全断面的一次性切割，这样就能够尽可能的避免炮掘两次放炮当中的诸多打眼、装药、警戒以及验炮等工序，大大简化了施工的实际工序，除此之外，整体的操作在科学性和执行效率上也有着更好的表现。第二就是施工的安全系数较高，在采用综掘机进行作业的时候，作业人员里迎头的距离相对较远，而炮掘当中人工是在迎头大断面山墙下进行作业的，相比之下就可以看到，综掘机作业能够避免在山墙高度过大时的矸石片伤人，安全系数要高的多。第三就是EBZ200（H）或WAV300型等大功率岩巷综掘机的实际切割成型效果比较好，这就更加有利于后续的巷道施工。
2.3.2 德国BTRK1-PS408-COP163钻眼台车的应用
德国BTRK1-PS408-COP163钻眼台车主要应用在大断面硬岩当中，其相对于传统炮掘的优势主要集中在以下两个方面：一是大断面硬岩在施工过程当中如果采用YT-7655的话，就会存在诸如施工难度大和施工效率低等一系列问题，更为关键的就是这样一种施工的人工强度非常之大；二是在施工当中如果采用上述德国BTRK1-PS408-COP163钻眼台车并配合以适当的钻头、炸药和风锤的话，不仅单眼配炸药的直径比较大，而且对于硬岩的破坏强度非常大，适宜于中深孔的爆破工作，在单进的效率上也就有着更好的表现。
三、施工单进对比分析
在经过长期的研究、分析和实践之后，我们一方面是对部分施工工艺进行了合理的改造和优化，并在此基础之上引进国内外一系列先进的设备，可以看到的是，施工工艺的创新以及出矸系统的改进确实能够使得岩巷在一些断面较大且支护强度较高的状况下实现台车单进效率的提高。之前单进台车的平均单进保持在60米-70米/月左右，而经过上述改进和优化之后就提高到了100米/月左右，改进之后的最高单进更是达到了140米/月，与此同时，岩巷的综掘平均单进也达到了120米/月左右，最高水平高达210米/月。
结语
经过长期的探索、研究和分析，最终从先进大功率设备的引进和施工工序的优化这样两个方面入手实现了矿区大断面岩巷在不同岩性条件之下单进的大幅提高，除此之外，更是大力推进施工工艺的创新，通过这样一系列的措施，不仅较大程度的减少了施工过程当中人工强度的投入，更是有效的提高了实际的施工效率和单进水平，这对于矿区生产接替是非常有意义的。而对于施工组织研究的成功探索更是对所有同条件下的矿区有着较大的指导作用，无论是在经济价值还是社会价值上都是难以估量的。
参考文献
[1] 任召臣，姚炜东等.大断面岩巷快速掘进施工组织与工艺[J].煤炭技术，2009（4）.
[2] 李清，杨仁树等.深部大断面岩巷快速掘进技术研究[J].煤炭科学技术，2006（10）.
[3] 李国友.大断面岩巷机械化掘进施工与组织研究[J].科技视界，2012（9）.