井巷工程ch10巷道施工組織與管理

井巷工程第十章巷道施工組織與管理李俊平教授2011年6月第一節(jié)一次成巷及其作業(yè)方式第二節(jié)施工組織第三節(jié)掘進隊的組織與管理制度第四節(jié)巷道快速施工工藝與組織施工實例

第十章巷道施工組織與管理巷道施工組織方式有兩種：一種是分次成巷，一種是一次成巷。一次成巷，是將巷道施工中的掘進、永久支護、掘砌水溝三個分部工程視為一體，統(tǒng)籌安排，在一定距離內(nèi)，前后最大限度的同時施工，一次做成巷道。分次成巷的實質(zhì)是把巷道的掘進和支護兩個分部工程分兩次完成，是先以小斷面掘完整條巷，并架設(shè)臨時支架，然后拆除臨時支架進行永久支護。第一節(jié)一次成巷及其作業(yè)方式

㈠掘進與永久支護平行作業(yè)這種作業(yè)方式是指永久支護在掘進工作面之后一定距離處與掘進同時進行。《礦山井巷工程施工及驗收規(guī)范》中規(guī)定，掘進工作面與永久支護間的距離不應(yīng)大于40m。這種作業(yè)方式的難易程度，取決于永久支護的類型。一次成巷按照掘進與永久支護的相互關(guān)系分以下三種方式：

≤40m

采用金屬拱形支架永久支護，隨著掘進而架設(shè)即可;采用料石或混凝土砌碹，掘進與砌碹之間就必須保持一定的距離，—般為20～40m。在這段距離內(nèi)，一般采用錨噴或金屬拱形臨時支架作為控制頂板的臨時支護措施。單一噴射混凝土?xí)r，噴射工作可緊跟掘進工作面進行。先噴一層30～50㎜厚的混凝土，作為臨時支護控制圍巖。隨著掘進工作面的推進，在距工作面20～40m處再進行二次補噴，該工作與工作面的掘進同時進行。

這種作業(yè)方式由于永久支護不單獨占用時間，可提高成巷速度約30～40％，施工機械設(shè)備能得到充分利用，可降低施工成本。但同時需要的人力、物力較多，組織工作比較復(fù)雜，一般適用于圍巖比較穩(wěn)定及掘進斷面大于8㎡的巷道，以免掘砌工作相互干擾，影響成巷速度。

采用錨桿噴射混凝土聯(lián)合支護，則錨桿可緊跟工作面而安設(shè)，噴射混凝土工作可在距工作面一定距離處進行。㈡掘進與永久支護順序作業(yè)

掘進與永久支護順序作業(yè)是掘進與支護兩大工序在時間上按先后順序施工，即先將巷道掘進一段距離，然后停止掘進，邊拆除臨時支架，邊進行永久支護工作。當圍巖穩(wěn)定時，掘、支間距為20～40。

這種作業(yè)方式的特點是掘、支輪流進行，由一個工作隊來完成。因此要求工人既會掘進又會砌碹或錨噴。這種作業(yè)方式組織工作比較簡單，但成巷速度較慢，適用于掘進斷面小于8㎡，巷道圍巖不太穩(wěn)定的情況。

≤40m㈢掘進與永久支護交替作業(yè)在距離接近而又平行的兩條巷道內(nèi)，掘進時可以由一個綜合掘進隊負責施工。對每條巷道來講，掘進與永久支護是順序進行的，但在相鄰的兩條巷道中的掘、支(或錨噴)工作則是交替進行的。它集中了順序作業(yè)和平行作業(yè)的特點，可以避免掘進與永久支護工作的相互影響，有利于提高施工的熟練程度和掘進沒備的利用率。一次成巷施工中應(yīng)注意的幾個問題：⑴平行作業(yè)的掘、砌間距，大約在20～40米之間，在具體確定該距離時，要在滿足掘砌設(shè)備合理布置原則下取其最短距離。⑵在一次成巷施工中，掘進和支護是兩項主要工序，如能正確處理好二者之間的關(guān)系，就能保證快速、安全的進行施工，也能降低掘進成本。⑶巷道竣工后驗收的主要內(nèi)容有巷道的標高、坡度、方向、起點、終點和連接點的坐標位置，中線和腰線及其偏差值，水溝的坡度、斷面、永久支護的規(guī)格質(zhì)量。第二節(jié)施工組織一、堅持正規(guī)循環(huán)作業(yè)

循環(huán)作業(yè)

在巷道掘進過程中，包括主要工序(鉆眼、爆破、裝巖和臨時支護)和輔助工序(通風、鋪軌和接長管線等)，同樣，在永久支護過程中，如錨噴支護，也包括打錨桿眼、安裝錨桿和噴射混凝上等工序。這些工序是按一定順序周而復(fù)始進行的，故稱循環(huán)作業(yè)。

循環(huán)圖表為了組織施工，循環(huán)作業(yè)要以循環(huán)圖表的形式表示出來。即是將一個循環(huán)中各工序的工作持續(xù)時間，先后順序以及相互銜接的關(guān)系，周密地用圖表形式固定下來，使全體施工人員心中有數(shù)，一環(huán)扣一環(huán)地進行操作。正規(guī)循環(huán)作業(yè)在規(guī)定的循環(huán)時間內(nèi)，按作業(yè)規(guī)程、爆破圖表和循環(huán)圖表的規(guī)定，完成全部工序和工作量，取得預(yù)期的進度，稱為正規(guī)循環(huán)作業(yè)。二、多工序平行作業(yè)

為了使一個循環(huán)內(nèi)的時間得到充分利用，將每個循環(huán)所耗用的時間壓縮到最低限度。凡一個循環(huán)內(nèi)能同時施工的工序，應(yīng)盡量安排使其同時進行，實現(xiàn)多工序平行作業(yè)。

例如:在掘進中，鉆眼和裝巖這兩個工序的工作量大，占用時間長。因此，如果采用氣腿式鑿巖機鉆眼，在工序安排上應(yīng)使鉆眼與裝巖兩工序進行最大限度的平行作業(yè)。具體辦法是，爆破后在巖堆上鉆上部炮眼(有時包括鉆錨桿眼)與裝巖平行作業(yè)，另外還可適當采取拋碴爆破，減少被矸石所遮蓋住的巷道斷面使裝巖時能多鉆些炮眼。裝巖工作結(jié)束后，鉆下部炮眼可與鋪沒臨時軌道、檢修維修裝巖機平行作業(yè)。

在目前我國巷道施工機械化水平和設(shè)備生產(chǎn)率不高的情況下，實現(xiàn)多工序平行作業(yè)對提高掘進速度和工效是十分必要、切實有效的。但是，隨著大型高效率的掘進設(shè)備，特別是一機多用設(shè)備的出現(xiàn)，順序作業(yè)必將被擴大使用。三、循環(huán)圖表的編制編制圖表的原則是：應(yīng)充分利用時間和空間確保達到先進的技術(shù)經(jīng)濟指標和安全施工條件：

㈠確定日工作制度我國煤礦采用“三八”作業(yè)制、“四八交叉”作業(yè)、“四六”作業(yè)制，有的礦井實行按工作量分班的“滾刀制”。中國煤炭工業(yè)綱領(lǐng)性文件——《國務(wù)院關(guān)于促進煤炭工業(yè)健康發(fā)展的若干意見》今日(2005年06月29日

)在國家發(fā)改委官方網(wǎng)站上全文公布。該文件敦促有關(guān)方面改革煤礦工作制度，盡快實行四班六小時工作制。這份被視為礦工“福音書”的新政明確提出，提高礦工勞動保障水平，將礦工入井時間縮短至八小時之內(nèi)，并盡快實行四班六小時工作制。

目前，中國諸多煤礦實施的是三班八小時工作制，加之下井及升井時間，不少礦工每班在井下時間均超過十小時。

㈡確定作業(yè)方式㈢確定循環(huán)方式和循環(huán)進度循環(huán)方式

一般條件下可采用每班一個循環(huán)或多循環(huán)，主要取決于巷道斷面大小和施工技術(shù)裝備。每班的循環(huán)次數(shù)應(yīng)為整數(shù)，即一個循環(huán)不要跨(班)日完成。

循環(huán)進度

巷道施工中，每個循環(huán)使巷道向前推進的距離稱為循環(huán)進度，有稱循環(huán)進尺。循環(huán)進尺取決于炮眼深度和爆破效率。根據(jù)當前的鉆眼爆破技術(shù)水平，炮眼深度以1.5～2.0m為宜。隨著高效鑿巖機、鑿巖臺車的使用和爆破器材的改進，宜采用2.0～3.5m的中深孔爆破。循環(huán)進尺確定后，每個循環(huán)各工序的工作量也就確定了，根據(jù)施工定額、工作制度使可求出每循環(huán)所需的時間和每班的循環(huán)次數(shù)。㈣計算循環(huán)時間

在所需的全部作業(yè)時間中，扣除能夠與其他工序平行作業(yè)的時間便是一個循環(huán)所需要的時間，即：式中，T1—安全檢查及交接班時間，一般為20min。T2—為裝巖時間，min。

t1—鉆上部眼時間，min。

t2—鉆下部炮眼時間，min。

φ—鉆眼工作單行作業(yè)系數(shù)，鉆眼、裝巖平行作業(yè)時，

φ一般為0.3～0.6；鉆眼、裝巖順序作業(yè)時，φ為1。

T3—裝藥聯(lián)線時間，min。

T4—放炮通風時間，一般為15～20min。(10-1)裝藥聯(lián)線時間T3，與炮眼數(shù)目和同時參加裝藥聯(lián)線的工人組數(shù)有關(guān)：

式中，N—工作面炮眼總數(shù)，個；

t—一個炮眼裝藥所需時間，min/個；

A—在工作面同時裝藥的工人組數(shù)。

鉆眼時間

L—炮眼平均深度，m；m—同時工作的鑿巖機(或鉆機)臺數(shù)；

v—鑿巖機的實際平均鉆速，m/min。裝巖時間：

S一巷道掘進斷面積，㎡；

η一炮眼利用率，一般為0.8～0.9；

P一裝巖機實際生產(chǎn)率(指實體巖石)，m3/h；n一同時工作的裝巖機臺數(shù)。將以上各式代入10-1式得:在實際工作中，有l(wèi)0%的備用時間，故循環(huán)時間：

㈤循環(huán)圖表編制示例

根據(jù)以上的計算及初步確定的數(shù)據(jù)，即可編制循環(huán)圖表。圖表名稱為××礦××巷道掘、支（砌、噴）平行（或順序）作業(yè)循環(huán)圖表。表上有工序名稱一欄，施工的各工序按順序關(guān)系自上而下排列；第二欄自上而下為各工序?qū)?yīng)的工程量；第三欄自上而下為與各工序?qū)?yīng)的各工序的所需時間；第四欄為用橫道線表示的根工序的時間延續(xù)和工序之間的相互關(guān)系。編制好的循環(huán)圖表，需在實踐中，進一步檢驗修改，使之不斷改進、完善，真正起到指導(dǎo)施工的作用。下面××某礦-700m水平東大巷掘噴平行作業(yè)循環(huán)圖表，見圖10-2。圖10-2×某礦-700m水平東大巷掘噴平行作業(yè)循環(huán)圖表一、掘進隊的組織形式我國常用的有綜合掘進隊和專業(yè)掘進隊兩種組織形式。綜合掘進隊是將巷道施工所需要的主要工種(掘進、支護)，以及輔助工種（機電維修、運輸、通風、管路安裝等)組織在—個掘進隊內(nèi)。

綜合掘進隊的特點是指揮統(tǒng)一，各工種密切配合協(xié)作，有利于培養(yǎng)工人一專多能。在施工中根據(jù)不同工序的需要，靈活調(diào)配勞力，使工時得到充分利用，提高工作效率。專業(yè)掘進隊只有主要工序的工種（掘進、支護），輔助工另設(shè)工作隊，并服務(wù)于若干個專業(yè)掘進隊。專業(yè)掘進隊任務(wù)單一，管理比較簡單，但輔助工種的配合不如綜合隊及時。專業(yè)掘進隊受輔助工影響較大，工時利用率低，現(xiàn)較少采用。第三節(jié)掘進隊的組織與管理制度

二、掘進隊的基本管理制度㈠工種崗崗位則任制㈡按術(shù)交底制㈢施工原始資料積累制㈣工作面交接班制度㈤安全生產(chǎn)制㈥質(zhì)量責任制㈦經(jīng)濟管理制度此外，還有考勤制，改備維修包機制、崗位練兵制等。實踐表明，以上各項管理制度都是行之有效的，是搞好企業(yè)基層管理所不可缺少的。只有切實執(zhí)行這些制度，才能確保巷道施工任務(wù)的順利完成。第四節(jié)巷道快速施工工藝與組織施工實例

一、工程及地質(zhì)概況

新集一礦西皮帶大巷是該礦開采邊界賦存煤層的重要巷道，半圓拱形斷面，凈寬4.8m，凈高3.7m，凈斷面積15.74㎡，掘進斷面積18.5㎡。巷道永久支護形式為架噴，即采用架29U型鋼棚和噴射混凝土聯(lián)合支護。鋼棚花背水泥背板，肩窩以上鋪菱形網(wǎng)，棚間距600㎜，棚與棚之間采用3個拉鉤和7根木撐連接。噴射混凝土厚度100㎜，強度等級C15。巷道斷面及管線布置見圖10-3。西皮帶大巷穿過的巖層主要為砂質(zhì)泥巖、泥巖；其中有一段頂板13-1煤，瓦斯含量較豐富，煤層底板松軟破碎，部分地段穿越落差5~8m的斷層，局部有淋水。巖石硬度系數(shù)f=4～6，地質(zhì)條件較復(fù)雜。二、施工主要機械化配套設(shè)備

根據(jù)西皮帶大巷工程特征和地質(zhì)條件，以及采用的施工工藝和方法，合理選用施工機械化配套設(shè)備，詳見表10-1。表10-1主要施工機械設(shè)備

㈠鉆眼爆破采用YT-27型氣動鑿巖機配B22㎜×400㎜中空六角鋼釬桿和φ38㎜一字形合金釬頭鉆眼。炮眼深度2.2m，掏槽眼深2.4m，菱形直眼掏槽。爆破用炸藥為T330煤礦許用水膠炸藥，藥卷規(guī)格為φ32㎜×400㎜350g。雷管為為1～5段毫秒延期電雷管，總延期時間不超130ms。炮眼布置見圖7-4，光面爆破參數(shù)見表10-2，預(yù)期爆破效果見表10-3。三、巷道施工方法表10-2光面爆破參數(shù)圖10-4炮眼布置示意1—壓氣、供水管路；2—風筒，φ700㎜；3—電纜掛鉤；4—水溝，500×500㎜表10-3預(yù)期爆破效果

㈡裝巖排矸大巷施工時，爆破后的矸石采用P60-B耙斗裝巖機裝入1t固定箱式礦