浅谈提高掘进效率的方法和途径

浅谈提高掘进效率的方法和途径

发布时间：2023-03-24T03:32:55.673Z 来源：《科技潮》2022年36期 作者： 李洋 周玉民 王宝权

[导读] 掘进队伍因在岗人员逐年减少，现岗的人员逐渐进入老年化，均存在掘进效率低，单进水平不高的问题，为提高掘进效率，应从工程设计、技术装备、人员素质、管理的有效性入手，全面优化各个生产环节和施工工艺，解决制约高效掘进工作的难题。

铁法煤业集团大强煤矿有限责任公司 辽宁省 112700

摘要：掘进队伍因在岗人员逐年减少，现岗的人员逐渐进入老年化，均存在掘进效率低，单进水平不高的问题，为提高掘进效率，应从工程设计、技术装备、人员素质、管理的有效性入手，全面优化各个生产环节和施工工艺，解决制约高效掘进工作的难题。

关键词：优化设计和工艺 合理选型 科学组织管理 提高掘进效率

1 背景

集团公司内部矿井大多已经连续生产了30年以上，剩余的块段大多地质条件复杂，回采条件艰苦，已经很难划分出大的块段和大储量的工作面，矿井搬家倒面工作已经常态化。因为矿山招工越发困难，近几年会出现大批矿工离退休现象，导致掘进队伍在岗人员逐年减

少，现岗的职工也逐渐进入老年化，体力跟不上岗位需求，以及安全管理上的从严要求等，导致各矿均存在掘进效率低，单进水平不高的

问题，对集团公司的高质量发展带来制约。

因为工作面的储量小，经常需要新掘的工作面，掘进初期因为需要重新进行拉门施工，辅助道多、巷道贯通拐弯抹角等特殊地点的施工，必须采取特殊施工方式，进一步造成了掘进单进水平低，掘进效率不高的局面。诸多矿井因而存在掘进任务繁重，接续紧张，采掘失

调的问题。因此优化采面设计，优化掘进队伍的岗位配置，提升掘进和皮带运输系统的自动化、智能化水平，以机械替代人，以智能化应

对无人，是摆在我们面前必须面对的课题。

2 提高对掘进重视程度

采煤必须以掘进为前提，抓好掘进工作是当前的首要任务，是实现采掘均衡发展的重要基础。坚持掘进先行，才能保证“锅里有饭、仓里有粮”。但目前“重回采、轻掘进”的思想根深地固，行动上掘进让一让、拖一拖现象还时有发生，在思想认识上还停留在“煤矿只看出煤

量”的错误旧观念上，没有彻底领悟领导提出的“掘进工作作为一把手工程”的含义与内涵。当采煤出现中断生产10分钟，调度室就已经通知

到队长，再久一点就通知到生产矿长了。当设备损坏需要更换时，第一时间联系，全时段掌控，全过程跟踪，确保最短时间解决问题。但

掘进出现中断生产，停1小时，可能都没有人过问。而且随着公司各矿开采日益久远，巷道均有不同程度的失修，普遍存在巷道维修占用掘

进队伍的现象，掘进队伍干不了专业工作，因此要把掘进工作作为“一把手工工程”去管理、去落实，同时要具备忧患意识和创新精神，摒

弃“求稳多、求进少”的思想，深化掘进工作的改革创新，才能有效缓解掘进效率低下、矿井接续紧张的局面。

3 优化源头设计

3.1 从源头做好采面设计

精查细查矿井地质工作，对地质构造变化要准确了解，着眼长远，布局未来，减少没有预见性的采区布置，杜绝无效进尺。优化矿井采掘设计，减少大量辅助道的开拓和掘进，合理设计尽可能大的工作面，力求掘进量最短、相互影响最小。新采区所设计的工作面长度原

则上不少于260米，加大采煤工作面的推进长度和设计储量，减少搬家次数，提高对巷道的利用率，进而延长采面的回采时间，为掘进赢得

充裕的准备时间，从而可以确保工作面的接续。工作面设计特别是新采区设计，优先考虑100/N00工法，可有效减少了掘进巷道数量和掘进

进尺，尤其是冲击地压矿井，可以避开了规定距离的限制，为稳定矿井接续提供了保障。同时利用切顶卸压技术在工作面初采、尾采及两

顺进行切顶爆破，有效解决了工作面初采垮落、尾采动压制约拆除及两顺超前压力大的问题。

3.2 合理确定巷道断面

在充分考虑底鼓和顶板下沉量的基础上，满足设备运输高度的前提下，最大限度减少掘进高度，改造转载机与皮带机搭接高度，减少设备对巷道高度的需求。并且在充分考虑巷道两帮移进量和满足设备布置的基础上，最大限度的减少掘进宽度，合理确定巷道的断面尺

寸，这项工作要从设计开始抓起，不能千篇一律的巷道断面、永远不变的支护要求等。最优选择应为一次型掘4.8～5.0m宽的断面，如此掘

进出货量不算大，可以节省出货时间，也可减少了支护作业时间，而且掘进机不需要退车，就能一次性截割全断面，节省了进、退车及扫

底的时间，把以上节约下来的时间投放到主要掘进工序中，就可以大幅提高当班掘进效率和进尺数量。

3.3 优化支护强度设计

开展地应力等基础参数测试研究，根据顶板岩性，设计出系列高效支护，从根本上规范支护参数和分期支护工艺，形成设计样本。研究锚杆、锚索支护规范化、标准化，科学设计锚杆间排距及锚索数量，用增加单根锚杆和锚索支护强度来减少锚杆、锚索数量，减少帮顶维护时间。并按不同地质条件和服务年限，加大两帮支护强度，提高两帮对顶板的支护作用，减少两帮移近量，减少巷道维修量，把节省

下来人员投入到掘进中，也是提高掘进进尺的一个方法。

3.4 减少拐弯位置巷道设计

优化巷道内钻场、躲避硐和机电等硐室设计，能合并的就合并，集中精力直线掘进，提高常规掘进时间，缩短掘进机拐弯抹角调整时间，采取掘进机配铲车或转载小皮带等出货方式进行巷道开拉门或拐弯施工，即可大幅提高掘进效率，为接续赢得先手棋。

4 优化施工工艺

优化循环作业工艺，能滞后主要掘进工序的，就放在后期平行施工，把主要精力放在进尺上，把节省下来的时间放在主工序掘进上，把补强工作放在后面和其他工序平行作业。根据顶板岩性变化，及时调整循环进尺，尽可能滞后打锚索和帮锚杆时间，以便于平行作业。

低矮采高掘进尽可能减少迎面临时支护的繁琐性。炮掘采用光面爆破，综掘严格按周边轮廓截割，减少出货量、喷浆量和维护时间，进而

提高工作效率和效果。

5 优化劳动组织

生产组织要保持前瞻性，做到超前筹划、准备充分、平稳有序，通过抓掘进施工质量、支护强度，确保掘进巷道的“一次成型”“一次达标”。合理调整配备掘进队人员，加强培训，实行一岗多能，打造小而精的掘进队伍，整合外围运料队伍，充分发挥每名职工的能动性。建

立当班事当班必的总要求，每天白班接班后先切割一个循环，再安排综掘机检修，接班的人员可同时去工作面进行支护作业，后面检修也

不耽误，从而每原班可以多干一排。同时保证掘进的各环节、阶段、工序能紧密衔接，各道工序要最大限度的排出平行作业，各个环节的

岗位定员、设备配备要做到相互协调、进度均衡，两个班组之间的衔接必须以效率最高方式来设计。

6 优化掘进装备

大力提升掘进装备水平，向着大功率发展，锚杆机向着多功能一体化钻车方向推进，转载机与自移皮带机尾相结合，辅助运输向区域单轨吊发展，推广应用视频监控、智能监测、集中控制等技术，减少固定岗位人员，降低职工劳动强度，提高掘进效率。掘进的辅助工

作，是影响掘进效率的一个重要因素，要做好辅助运输系统顶层设计，全盘规划，尽量减少辅助环节，系统越简单越好，辅助运输距离越

优化越好。，采用单轨吊车和无极绳连续牵引车替换小绞车，新采区从设计开始就要考虑采用单轨吊车和无极绳连续牵引车作为运输设

备。要从地面装料开始做工作，根据物料的性质选择装车形式，充分考虑井下搬运最省事儿，用什么车装料卸料最便捷、一辆车装几种

料、装多少、怎么组合井下调运车数量最少等等这些作业现场的实际情况。认真研究方案，细化管理，从优化辅助运输系统，减少环节、

减少人为干预、增加一次调运量、方便井下操作等方面做工作，能地面做的工作，哪怕是在地面干麻烦一些，也要在地面干完，只要能方

便井下就值得去做。把有限的人员用在主工序上，加快施工作业时间，减少临时支护作业量，找准制约掘进效率的主要矛盾，一一破解。

7 强化现场管理

班组重新优化组合，打破工种界限，员工做到一职多能，做到减人不减资。加强掘进机切割过程中的管理，严格控制铺设铁道侧高度，避免铺设铁道时需要人工重复拉底，造成工时浪费。用科学管理的办法统一协调各配合单位的相关工作，提高铁道铺设、管路接设、

皮带安设质量，确保掘进附属工程一次性达标，杜绝二次返工现象。强化设备检修、维护工作，杜绝设备影响，尽最大可能减少交接班工

作面浪费的时间，提高掘进效率。

8 强化产学研用

进一步加大新技术、新工艺、新设备、新材料的推广应用，深入探讨小康矿、大平矿、大强矿等极软岩矿井实施“110工法”工艺的可行性，以及引进盾构机强化掘进工作，加快掘进单进水平。。进一步拓展注浆锚杆、注浆锚索在新掘巷道中应用。因地制宜、“一面一策”制

定新掘工作面注浆锚索、锚杆的施工方案。积极探索集中远程喷浆系统，针对传统喷浆工艺存在粉尘浓度高、人工卸料劳动强度大、单车

喷浆耗时长、效率低等弊端，探索应用长距离集中喷浆系统。

9 优化激励政策

一是继续实施掘进竞赛激励政策，完善掘进竞赛活动管理办法，根据施工条件给掘进队下达掘进任务，完成任务按定额进行结算。超额完成任务，超额部分适当提高阶梯单价给予奖励，相反对未完成任务的掘进队根据欠尺多少进行相对应的降低阶梯单价。细化工分考核

制度，将每架棚的总工分细分到每一道工序当中，各生产班组给分标准相同，质量不达标的不予计分，并相应处罚。制定日进尺和月进尺

计划考核，日考核超计划部分，班组工分翻倍；月考核超出计划部分，每米奖励班组额外奖金，严格验收考评和兑现奖罚。通过开展掘进

竞赛，把奖励下沉到区队职工，进一步调动工作积极性。二是合理配置人力资源，根据当前各矿掘进队伍在籍人数较少的实际，有计划地

提高掘进系统新员工分配比例。同时，加强对青工的技术业务培训，提高技术操作水平，适应岗位需要。在薪酬分配上，要有切实可行的

办法，要向掘进系统适当倾斜，鼓励员工向掘进系统流动。充分发挥薪酬刺激作用，以量定分，通过激励机制，促进掘进效率的提升。

10 结语

提高掘进工作面单进水平，全方位提高掘进效率，是一项复杂的系统工程，需要在工程实践中不断摸索改进，总的原则是从工程设计、技术装备、人员素质、管理的有效性入手，全面优化各个生产环节和施工工艺，不畏艰难，全力破解企业生产条件差、资源枯竭不

足、人员老化等制约高效掘进工作的难题，以时不我待的态度和坚定的改革决心，致力掘进工作改革，助力集团公司高质量发展。 作者简介：李洋，男（1986.7-），工程师，2008年7月毕业于辽宁省工程技术大学采矿工程专业，现任大强煤生产办主任工程师。