浅谈井巷施工技术
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井巷工程施工有哪些方法一、井巷掘进方法1. 顶进法:顶进法是一种常用的井巷掘进方法,即从地表向地下探进,逐步深化井巷。
顶进法通常适用于表土松软、地下水位高、井巷长度短等情况。
在顶进法中,可采用手掘、机械掘进或爆破等方式来进行掘进工作。
2. 底进法:底进法是另一种常用的井巷掘进方法,即从地下向地表探进,逐步扩大井巷。
底进法通常适用于地下岩层坚硬、岩石承载力好等情况。
在底进法中,可采用钻孔爆破、机械掘进或隧道掘进机等方式来进行掘进工作。
3. 直井掘进:直井掘进是一种在地表垂直向下探进,逐步深化井巷的方法。
直井掘进通常适用于地下水位高、表土松软等情况。
在直井掘进中,可采用手掘、机械掘进或冲击钻等方式进行掘进工作。
4. 斜井掘进:斜井掘进是一种在地表呈一定角度向下探进,逐步深化井巷的方法。
斜井掘进通常适用于较大倾角的地层中,通过控制斜井角度和方向,在地下形成坡度较陡的井巷。
在斜井掘进中,可采用机械掘进、隧道掘进机等方式进行掘进工作。
二、井巷支护方法1. 土方支护:土方支护是一种通过土石方支撑、排水、排热等工程措施来保护井巷周围土体稳定的方法。
在土方支护中,可采用锚喷、钢管支撑等方式来进行支护工作。
2. 钢筋混凝土支护:钢筋混凝土支护是一种通过钢筋混凝土结构来支护井巷周围土体稳定的方法。
在钢筋混凝土支护中,可采用顶梁、矩形梁等结构形式来进行支护工作。
3. 钢架支护:钢架支护是一种通过钢架结构来支护井巷周围土体稳定的方法。
在钢架支护中,可采用钢架支撑、锚杆支护等方式来进行支护工作。
4. 压力支护:压力支护是一种通过地下水位调节、增压等方式来支护井巷周围土体稳定的方法。
在压力支护中,可采用地下水泵、压紧器等设备来调节地下水位和土体压力,以提高井巷支护效果。
三、井巷固结方法1. 地下注浆:地下注浆是一种通过注浆材料填充地下空隙、填裂缝等方式来固结井巷的方法。
在地下注浆中,可采用水泥注浆、聚合物注浆等方式来进行固结工作。
井巷掘进的主要施工方法井巷掘进是指在矿山、隧道、水利工程等方面,为了形成通行的道路或通道,需要通过挖掘出一条长而狭窄的隧道或井巷并且挖掘出煤、矿石、土壤等物质的工程。
井巷掘进过程中施工方法多种多样,下面将介绍井巷掘进的主要施工方法。
开挖方法井巷掘进的开挖方法主要分为两类:爆破开挖法爆破开挖法的特点是只能在坚硬的岩石或大体积的填土情况下使用,是一种高速、高效的掘进方式。
具体开挖步骤如下:1.根据需要掘进的井巷形状、长度、深度及地方的岩石、填土等情况,设计出合理的掘进路径;2.根据井巷的设计图纸,制定出爆破方案;3.安装爆炸器进行爆破。
爆破开挖法的优点是开挖速度快,效率高,但是需要进行严格的安全措施,严格遵守所有相关爆破相关的规定和监管要求。
掘进机械开挖法掘进机械开挖法指使用掘进机器进行割、钻、挖掘,通过机器的机械力对地面进行开挖。
其优点在于在各种地质条件下都能适用,并且可以针对不同的岩石进行选择不同的机械进行开挖。
掘进机械开挖法的一般步骤如下:1.选择适当的开挖机械进行开挖;2.根据井巷的设计图纸,在地面上进行标注,并确定好开挖的方向和方位;3.进行机械开挖。
支护方法支护方法是井巷掘进的一个关键点,它关系到井巷是否能够安全稳定地进行使用。
主要支护方法包括:钢拱管支护法钢拱管支护法是一种应用广泛的井巷掘进支护方法,它适用于各种地质条件。
其主要步骤如下:1.在井巷弯头处、大面积的塌方区域等关键地点接管支护的加强措施;2.安装口径适合的钢拱管,连接起来;3.将钢拱管固定在岩壁或深部土层上。
钢拱管支护法的优点是施工速度快,支撑力大,并且具有较好的整体稳定性。
气垫壁面支护法气垫壁面支护法是一种基于液压力的井巷支护技术,其优点在于具有非常高的接触面积,并且可以自由收缩和膨胀。
主要步骤如下:1.在井巷壁面安装上一个空气垫的水平管道;2.加压进空气垫中的气体,使空气垫与岩石保持高压状态;3.通过连续排放泥浆等杂质,来进行均衡的压力平衡。
井巷掘进的主要施工方法根据施工方法及地层赋存条件的不同,井巷(井筒或巷道)施工分为普通凿井法与特殊凿井法。
普通凿井法是在稳定或含水较少的地层中采用钻眼爆破或其他常规手段凿井的方法。
特殊凿井法是在不稳定或含水量很大的地层中,采用非钻爆法的特殊技术与工艺的凿井方法,通常采用的有冻结法凿井、钻井法凿井、注浆凿井法凿井。
1.普通凿井法普通凿井法一般采用钻眼爆破的方法。
在岩体上钻凿一定直径、一定深度及数量的炮眼,并在炮眼中装人炸药,靠炸药爆炸的力量破碎岩体,从而达到井巷掘进的目的。
它的优点是操作简单、易于掌握、设备简单、安全可靠,可以根据要求,在岩体中钻爆出不同形状、不同深度的井筒或巷道。
根据炮眼深度与直径的不同,我国煤矿将钻眼爆破法分为浅孔爆破法、中深孔爆破法和深孔爆破法。
炮眼直径小于50~、深度小于2m 时称为浅孔爆破,多用于井巷工程;炮眼直径小于50~、深度2-4m称为中深孔爆破,多用于井筒及大断面硐室掘进;炮眼直径大于50~、深度大于5m则称为深孔爆破,主要用于立井井筒及溜煤眼、大断面硐室以及露天开采的台阶爆破。
2.特殊凿井法特殊凿井法是当井筒穿过不稳定含水地层时,用普通凿井法无法通过时采用的特殊施工方法,主要有冻结法、钻井法、注浆法。
井巷掘进的主要施工方法(二)井巷掘进是地下工程中常见的施工方法,用于开挖井巷、隧道、地下室等空间。
主要施工方法有隧道掘进法、浅孔法、盾构法、巷道掘进法等。
以下将对这些主要施工方法进行详细介绍。
1. 隧道掘进法隧道掘进法是最常用的井巷掘进方法之一,根据具体情况可以分为爆破法、机械法和盾构法等。
其中,爆破法是最传统的方法,通过在隧道断面上进行爆破来实现开挖,然后用机械设备进行清理和修整。
机械法主要用于软弱地层,通过大型机械设备进行挖掘和施工。
盾构法是一种相对高效的开挖方法,使用隧道掘进机进行推进,同时进行土壤的挖掘和施工。
2. 浅孔法浅孔法是一种适用于较小井巷开挖的方法。
第1篇一、井巷工程掘进施工的准备工作1. 工程勘察:在施工前,要对井巷工程进行详细的勘察,了解地质条件、水文条件、工程地质特征等,为施工提供依据。
2. 施工方案编制:根据工程勘察结果,编制合理的施工方案,包括掘进方法、支护形式、施工进度、施工组织等。
3. 施工设备准备:根据施工方案,准备必要的施工设备,如钻机、凿岩机、装载机、运输车等。
4. 施工人员培训:对施工人员进行技术培训,提高其施工技能和安全意识。
二、井巷工程掘进施工工艺1. 钻眼:采用钻机进行钻眼作业,确保炮孔深度、孔径和孔位符合设计要求。
2. 爆破:根据爆破设计,采用光面爆破、预裂爆破等方法进行爆破作业,确保爆破效果。
3. 装载与运输:采用装载机和运输车将爆破后的岩石运出工作面。
4. 支护:根据井巷工程地质条件和施工要求,选择合适的支护形式,如锚杆支护、喷射混凝土支护、棚架支护等。
5. 掘进:在支护完成后,继续进行掘进作业,直至达到设计深度。
三、井巷工程掘进施工质量控制1. 施工质量检查:在施工过程中,对钻眼、爆破、装载、运输、支护等环节进行质量检查,确保各项指标符合设计要求。
2. 工程验收:在掘进施工完成后,进行工程验收,确保工程质量满足安全生产要求。
3. 质量事故处理:如发现施工质量问题,应立即采取措施进行处理,确保工程质量和安全生产。
4. 施工记录:做好施工记录,为后续工程提供依据。
总之,井巷工程掘进施工是一项复杂而重要的工作,需要从施工准备、施工工艺、质量控制等方面进行严格控制,以确保工程质量和安全生产。
在实际施工过程中,要根据工程地质条件和施工要求,灵活运用各种施工技术,不断提高施工水平,为我国矿业工程的发展贡献力量。
第2篇一、井巷工程掘进施工的基本流程1. 施工准备:包括现场勘查、工程设计、材料准备、设备调试等。
2. 钻孔施工:采用凿岩机进行钻孔,根据设计要求,确定炮孔位置、孔径、孔深等参数。
3. 爆破施工:根据钻孔情况,选用合适的爆破器材和爆破方法,进行爆破作业。
井下巷道工程施工安全技术一、前言井下巷道工程是指利用地下挖掘设备和工具,在地下开挖巷道进行工程施工。
井下巷道工程的施工安全一直是业界关注的重点和难点,因为井下施工环境狭窄、通风困难、地质条件复杂,存在着许多特殊的施工安全隐患。
本文将从井下巷道工程施工安全的观点出发,对施工过程中的安全技术进行分析和总结,以期为施工单位提供参考。
二、井下巷道工程施工安全技术的重要性井下巷道工程施工安全技术的重要性主要体现在以下几个方面:1. 保障工人的生命安全。
井下巷道工程施工环境复杂,存在着各种危险,如地质崩塌、瓦斯爆炸、有害气体中毒等,一旦发生事故,后果将不堪设想。
因此,采取科学有效的技术手段,保障工人的生命安全至关重要。
2. 保障工程的质量和进度。
井下巷道工程一般是在地下进行挖掘和支护,若施工安全出现问题,将对工程质量和进度产生重大影响,可能导致工程质量不达标,甚至产生质量事故。
3. 减少施工成本。
施工安全技术的落实能有效减少事故的发生,降低施工过程中的损失,避免因事故而增加的成本,减少企业的经济压力。
4. 符合法律法规要求。
在进行井下巷道工程施工时,必须遵守国家相关安全生产法律法规,严格控制施工安全风险,确保施工作业的合法合规。
因此,井下巷道工程施工安全技术的重要性不言而喻。
下文将从地质分析、支护技术、通风安全、设备操作等方面进行详细介绍。
三、地质分析1. 地质调查在进行井下巷道工程施工前,必须进行详细的地质调查,了解地下岩层的情况。
地质调查的内容包括地下岩石的种类、分布、断裂带、含水层、瓦斯情况等。
对地质情况进行全面准确的了解,能够为后续的施工安全提供重要的参考依据。
2. 地质监测在进行井下巷道工程施工时,需要对地质情况进行实时监测。
这可以通过地质雷达、地下水位监测仪、瓦斯监测仪等装备进行监测。
一旦出现地质变化,需要立即停止施工,并及时进行安全处置。
3. 地质支护根据地质调查和地质监测结果,对需要支护的地质情况进行分析,确定支护方案。
井巷工程施工工艺是指在矿井建设过程中,采用的掘进、支护、运输、通风等一系列技术手段和方法。
井巷工程是矿井建设的重要组成部分,其施工质量直接关系到矿井的安全、高效生产。
下面将对井巷工程施工工艺进行详细介绍。
一、掘进技术1. 全断面一次掘进法:适用于稳定和稳定性较好的岩层。
采用钻眼爆破技术,一次性完成全断面掘进。
随掘随锚喷或先锚后喷,一次完成支护。
2. 分部掘进法:适用于中等稳定岩层或巷道断面较大时。
先将一条巷道掘出,并将边墙先行锚喷,余下周边喷上一层厚30~50mm的混凝土或砂浆(岩石条件差时,可加打锚杆)作临时支护,然后回过头来再刷帮挑顶,随即进行锚喷。
3. 砌碹支护法:适用于稳定性较差的岩层。
先掘砌好柱墩,再刷砌扩大断面部分。
柱墩及岔口的施工是整个工程的关键,必须保证该处围岩的完整和稳定。
4. 导硐施工法:适用于稳定性差的松软岩层。
不允许一次暴露的面积过大,采用导硐施工,逐步扩大断面。
二、支护技术1. 锚喷支护:适用于各种岩层。
通过锚杆和喷射混凝土对巷道围岩进行加固,提高围岩的稳定性和承载能力。
2. 砌碹支护:适用于稳定性较差的岩层。
采用混凝土或砖石等材料砌筑而成的支护结构,能有效承受围岩压力,防止巷道变形。
3. 钢支架支护:适用于巷道高度较大或围岩稳定性较差的情况。
采用钢材制作的支架,具有较高的承载能力和稳定性。
4. 联合支护:针对不同岩层条件和巷道断面,采用两种或两种以上的支护方式相结合,以提高支护效果。
三、运输技术1. 皮带运输:适用于井下连续运输,具有运输速度快、效率高、故障率低等特点。
2. 轨道运输:适用于井下固定线路运输,具有运输能力大、运行稳定等特点。
3. 汽车运输:适用于井下短距离运输,具有运输灵活、速度快等特点。
四、通风技术1. 自然通风:利用井巷的高低差、温差等自然条件实现通风。
2. 机械通风:采用风机等设备强制进行通风,提高井巷空气质量。
3. 风筒通风:通过风筒将新鲜空气输送到井下,改善作业环境。
深井巷道过巷支护技术深井巷道过巷支护技术是指在深井巷道施工过程中,采用各种技术手段以确保巷道的稳定和安全的一种技术。
(一)巷道掘进技术巷道的掘进是施工中最基础的一环,对于深井巷道来说,地质条件复杂,岩层坚硬,因此需要采用先进的掘进技术。
目前常见的巷道掘进技术有机械掘进和爆破掘进两种。
机械掘进是指使用各类掘进机械和设备进行巷道的开挖。
机械掘进技术可以提高工作效率和质量,减少人力劳动,但对设备和施工条件要求较高。
爆破掘进是指利用炸药爆破的方式进行巷道的开挖。
爆破掘进技术能够适应不同岩层的掘进要求,但操作复杂,对安全要求高。
(二)巷道支护技术巷道的支护是保证巷道结构稳定和安全的关键措施。
在深井巷道过巷支护技术中,有多种支护方式可供选择,如锚杆支护、钢拱支护、喷锚支护等。
锚杆支护是指在巷道围岩中钻孔,插入钢筋并注浆固定,以增强巷道的承载能力。
钢拱支护是指在巷道顶部和两侧设置钢拱杆,形成桁架结构,增强巷道的抗压和抗弯能力。
喷锚支护是指在巷道周围喷射盐胶或水泥浆料,形成一个坚固的喷锚体,以加固巷道围岩和防止塌方。
(三)水防排水技术在深井巷道的施工中,常常会遇到水文条件较差的情况,需要采取措施进行水防排水。
水防排水技术主要包括隔水帷幕、井下排水和井下潜水泵排水。
隔水帷幕是在巷道周围钻孔注水泥浆料,形成一个隔水帷幕,以阻止地下水渗透进入巷道。
井下排水是通过在巷道底部设置排水槽和排水管道,将渗透的地下水排出巷道,保持巷道的干燥。
井下潜水泵排水是指将巷道中积水的地下水通过潜水泵抽出,降低巷道的水位。
深井巷道过巷支护技术在现代地下工程中发挥着重要的作用。
通过合理选用掘进技术、巷道支护技术和水防排水技术,可以有效保证巷道的安全和稳定,提高施工效率和质量。
第1篇一、引言井巷工程是矿山、隧道、地下工程等领域的重要施工内容,其中立井施工是井巷工程的重要组成部分。
立井施工是指从地面垂直向下挖掘,形成竖直的井筒,以满足矿井、隧道等地下工程的需要。
立井施工方法的选择直接影响到工程的安全、质量和进度。
本文将详细介绍立井施工的方法,包括井筒掘进、支护、提升、通风等环节。
二、井筒掘进1. 掘进方式立井掘进主要有以下几种方式:(1)钻眼爆破法:钻眼爆破法是最常用的立井掘进方法,适用于大部分岩石地层。
该方法通过钻孔、装药、爆破、出渣等工序完成掘进。
(2)钻进法:钻进法适用于基岩坚硬、稳定性好的地层,通过钻机直接钻进形成井筒。
(3)开挖掘进法:开挖掘进法适用于软岩、煤层等松散地层,通过挖掘机、铲斗等机械设备完成掘进。
2. 掘进工艺(1)钻眼爆破法:钻眼爆破法包括钻孔、装药、爆破、出渣等工序。
钻孔采用钻机进行,装药时需注意安全,爆破后及时清理出渣。
(2)钻进法:钻进法包括钻孔、支护、提升等工序。
钻孔采用钻机进行,支护根据地层情况选择合适的支护方式,提升采用提升设备将钻头、钻杆等物料运至地面。
(3)开挖掘进法:开挖掘进法包括挖掘、支护、提升等工序。
挖掘采用挖掘机、铲斗等机械设备进行,支护根据地层情况选择合适的支护方式,提升采用提升设备将物料运至地面。
三、支护1. 支护类型立井支护主要有以下几种类型:(1)锚杆支护:锚杆支护适用于岩体稳定性较好的地层,通过锚杆与岩体相互作用,提高岩体的整体稳定性。
(2)喷混凝土支护:喷混凝土支护适用于软岩、松散地层,通过喷射混凝土形成支护层,提高岩体的稳定性。
(3)钢支架支护:钢支架支护适用于基岩坚硬、稳定性好的地层,通过设置钢支架对井筒进行支护。
2. 支护工艺(1)锚杆支护:锚杆支护包括锚杆钻孔、锚杆安装、锚杆注浆等工序。
钻孔采用钻机进行,锚杆安装时需注意锚杆的长度、角度等参数。
(2)喷混凝土支护:喷混凝土支护包括喷混凝土、锚杆支护等工序。
井巷掘进的主要施工方法模版井巷掘进是地下工程中常见的一种施工方法,用于开挖井巷和隧道。
本文将介绍井巷掘进的主要施工方法。
一、传统井巷掘进方法1. 钻孔法:通过钻孔设备在地下进行钻孔,然后利用爆破等方式将岩层破坏,再进行挖掘和支护。
这种方法适用于硬岩层。
2. 挖掘法:通过挖掘机等设备进行井巷的挖掘工作。
这种方法适用于软岩层和土层。
3. 隧道掘进机法:利用隧道掘进机进行井巷的开挖工作。
隧道掘进机是一种专门用于隧道掘进的机械设备,具有高效、自动化等优点。
二、新型井巷掘进方法1. 盾构掘进法:盾构机是一种专门用于隧道掘进的设备,通过控制盾构机的推进和开挖部分,实现井巷的开挖工作。
盾构机具有高效、安全等优点,广泛应用于地铁、隧道等项目。
2. 全断面井巷掘进法:全断面井巷掘进法是一种结合了钻孔法和挖掘法的方法。
通过使用全断面开挖机进行井巷的开挖工作,可以实现连续掘进,提高施工效率。
3. 冲击井巷掘进法:冲击井巷掘进法是一种利用冲击波破坏岩层的方法。
通过在井巷前方放置炸药,并引爆炸药,产生冲击波,将岩层破坏,实现井巷的开挖工作。
这种方法适用于硬岩层。
三、井巷掘进的施工步骤1. 前期准备工作:包括确定井巷的位置和线路,制定施工方案,进行地质勘查和水文勘查,准备施工设备和材料等。
2. 施工准备工作:包括搭建施工场地,安装施工设备,进行安全防护等。
3. 井巷开挖工作:根据选定的井巷掘进方法,进行井巷的开挖工作。
具体方法包括钻孔破碎法、挖掘法、盾构法等。
4. 支护工作:根据施工过程中遇到的地质条件,对井巷进行支护工作,保证井巷的稳定和安全。
5. 清理工作:清理井巷内的碎石、泥浆等杂物,保持井巷的通畅。
6. 后期修复工作:根据需要进行井巷的修复和恢复工作。
四、井巷掘进的施工安全措施1. 安全教育:对施工人员进行安全教育和培训,使其具备必要的安全知识和技能。
2. 安全防护:根据施工环境和风险,采取必要的安全防护设施,包括安全帽、安全绳、呼吸器等。
井巷掘进的主要施工方法范本1. 井巷掘进的概述井巷掘进是指在岩层或土层中挖掘出井巷通道,用于矿山开采、隧道、地下工程等领域。
它是地下工程施工的重要环节之一,通常包括钻孔、爆破、挖掘、支护等步骤。
本文将介绍井巷掘进的主要施工方法范本。
2. 直进法直进法是井巷掘进中最常用的方法之一。
它以钻孔爆破技术为主,具体步骤如下:首先,在井巷掘进的起始点钻孔,钻孔直径和间距根据需要进行调整。
然后,在钻孔中装填炸药,并用起爆器进行引爆。
爆破后,将控制石块和岩层残渣的产生并进行清理。
接下来,利用掘进机或挖掘装备进行挖掘,将爆破后的岩层或土层挖除。
最后,根据需要进行支护或加固。
3. 先进法先进法适用于较稳定的岩层或土层。
它的施工步骤如下:首先,在被掘进的井巷周围进行支护或加固,以确保施工的安全和稳定。
然后,使用掘进机或挖掘装备进行挖掘,将地面向掘进点推进。
在挖掘过程中,根据需要对岩层或土层进行控制,以减少岩层体积的崩塌。
挖掘完成后,及时进行支护或加固。
4. 逆进法逆进法适用于相对不稳定的岩层或土层。
它的施工步骤如下:首先,在井巷掘进的起始点进行支护或加固,以确保施工的安全和稳定。
然后,使用掘进机或挖掘装备向后推进,将岩层或土层向后推进。
在推进过程中,及时对岩层或土层进行支护和加固,以减少岩层体积的崩塌和挤压。
推进完成后,再进行后续的支护和加固。
5. 深井法深井法适用于长距离的井巷掘进。
它的施工步骤如下:首先,在起始点进行钻孔,钻孔深度根据需要进行调整。
然后,在钻孔中装填炸药,并用起爆器进行引爆。
爆破后,将控制石块和岩层残渣的产生并进行清理。
接下来,使用掘进机或挖掘装备进行挖掘,将爆破后的岩层或土层挖除。
掘进一段距离后,再进行支护和加固。
依此类推,直至达到预定的掘进长度。
6. 隧道法隧道法适用于大规模的井巷掘进,通常用于地铁、铁路、公路等工程中。
它的施工步骤如下:首先,在井巷掘进的起始点、尾部和侧部进行支护或加固,以确保施工的安全和稳定。
浅谈井巷施工技术
摘要:本文指出当前矿山立、斜井、平巷掘进的现状及与发达国家的差距,并分析出影响巷道快速掘进的因素,并探讨了我国矿山平巷掘进今后发展趋势。
关键词:矿山巷道快速掘进
前言
在地下开采矿山的初期建设和生产中,竖井和斜井的快速施工、水平巷道的快速掘进尤为重要。
因为,水平巷道占整个矿山井巷工程的90%,占总工期的60%。
因此,提高平巷施工技术,加快掘进速度,对缩短矿山基建周期、实现矿山稳产高产、均衡生产,具有重要意义。
根据世界各国在巷道掘进方面的工艺技术发展水平,在今后一个比较长的时间内,施工依然以常规的钻眼爆破为主,而在我国尤为明显。
当前我国除个别工程项目已使用了全机械化作业,如软岩盾构机、硬岩TBM围岩掘进机、独头凿岩台车等,大部分还停留在半机械浅孔凿岩、钻爆施工、间断出碴的低速度、低工效、高成本状态。
虽然当前国内半机械化浅孔钻爆施工项目在开挖进尺上有较大提高,如双线单洞隧道平均进尺240m、最高312m,单线单洞隧道进尺260m、最高276m等,但这些都是以牺牲某些代价为前提的,不是长远的。
而国外大部分工程巷道掘进方面,已基本实现全机械化作业,在技术、工艺装备和技术经济指标方面已超出我国10~20年水平,特别是在工艺装备方面,差距更大,已基本实现少人或远程遥控作业,完全达到了我们所追求的在适合的环境下的最安全、高进尺、高质量、低成本的施工。
影响因素分析
巷道掘进是一个系统工程,影响因素较多,该系统中包含人(施工者和管理者)、技术装备、生产技术以及管理、安全、技术革新的影响等诸多因素所构成的综合复杂体系。
现将其归纳以下三个主要方面:
(1)人的因素(施工人员的基本素质和管理组织形式);
(2)施工机械设备及生产技术因素;
(3)施工工作地点安全因素(即环境因素)。
三者之间如“木桶理论”一样,任何一个环节的欠缺都会影响到整个掘进施工的进度。
下面就制约巷道快速掘进诸因素探讨分析
1.人的因素
1.1施工人员的素质培养
一项工程如果没有人的参与,其永远不可能实现。
无论是全自动机械化作业还是全人工原始施工,施工人员是关键因素,在施工过程中起积极能动作用,超过其他任何因素,其具体包括以下两点
(1)劳动者的素质
劳动者的素质主要包括受教育程度、技术熟练程度、劳动者的生产积极性、安全教育等几个方面。
影响地下矿山井巷掘进的因素很多,比如操作人员没有按照规程作业,操作人员文化水平比较低,对生产工艺不熟悉,对生产设备的性能了解不够,操作不熟练等等。
因此,在施工前和劳动过程中,加大对工人的技能培训尤为重要,劳动者的劳动技能获得改善,可极大提高工作效率。
在新工艺施工前,要对职工进行技术培训,使工人尽快掌握每一道工序及要求,这样才能保证此施工工艺顺利进行。
在掘进施工中,在人员配备上做到工种齐全、分工明确、密切配合,各工程衔接紧密,有效地利用工时,提高工效、提高工人素质,培养出尽可能多的多面手,只有这样才能使其掘进效率保持较高的水平。
(2)管理者的能力
管理者,特别是基层直接管理者的技术水平、组织能力、管理能力、培训能力等方面在施工组织中尤为重要。
施工过程中,作业规程编制及技术交底质量差,对生产的指导性不强;安全规程不完善,现场管理不到位或制定的管理制度未认真贯彻;技术人员业务素质低,巷道掘进设计不合理,生产工艺不完善,支护设计不合理等都会给生产造成隐患,从而影响施工的顺利进行。
1.2管理组织形式
(1)基本管理制度
健全和坚持以岗位责任制为中心的各项管理制度,是施工技术措施、施工设备和施工组织得以顺利实施的保证,是加快施工速度、降低生产成本、保证施工质量和安全的基础。
(2)合理的施工方法
对于巷道掘进,采取一次性开挖成型或多次开挖成型方式,根据围岩情况进行超前支护或初期支护,必要地段加强支护,以保证安全。
在支护过程中,改善施工艺,如采用湿喷工艺、发挥围岩自承能力的锚杆支护等,既减少工人劳动强度,又改善施工环境。
(3)科学的施工组织
科学地施工组织要求作到以下几点:
①、确定每个工序作业时间和循环时间,尽量压缩关键线路上关键工序外时间;
②、编制合理高效的循环图表,优化劳动组织;
③、合理选择施工作业方式和循环方式;
④、多工序平行作业;
⑤、确定循环合理的循环进尺。
2.施工机械设备及生产技术因素
2.1机械设备
钻眼、爆破与装运是巷道施工中主要工序,而钻眼与装运设备的合理选择及使用将直接决定巷道掘进速度。
(1)钻眼
当前巷道掘进普遍使用的仍是气腿凿岩机(如7655型、YT-28型、YTP26型等),由于气腿凿岩机输出功率小,钻速低,所钻炮孔深度浅,要想提高工作面钻孔速度,就得多机作业,但掘进工效仍无法提高。
我国部分工程项目已采用单臂、双臂或三臂凿岩台车进行施工,但就我国凿岩设备使用及更新程度来说,大部分仍停留在第一、第二代水平,即气腿凿岩机或半液压凿岩台车水平。
而国外在大断面巷道中已基本采用盾构机或TBM掘进机,小断面内均采用凿岩台车,使得钻孔时由换钎、定位、开孔钻孔、返钎均全部自动化控制。
另外,60年代美国第一台直径3.1m的全断面掘进机试验成功(页岩中月进尺达到2087.6m),给巷道掘进带来新的革命。
又经近五十年来不断研究,从技术角度出发,它已能在任何岩石中钻进。
由于全断面掘进机掘进速度快,成本低,工效高,巷道掘进质量好,又安全可靠,所以其势必将取代其他凿岩设备。
(2)装运
装岩工序在平巷掘进中占整个循环时间的30~50%,当前国内已基本实现机械化作业。
从五十年代到现在,我国工程施工中装运机械共进行了四个阶段的更新,在装岩上总的趋势是从效率低的装载设备为主的间断出碴设备配套,向高效率连续出碴设备配套发展,即采用连续作业的蟹爪式或立爪式装载机与皮带转载机和矿车配套,或采用的无轨铲运机出碴或与大吨位自卸汽车配套出碴,其可把
掘进工效提高1~2倍,采准时间缩短75~80%。
2.2生产技术
根据我国井巷掘进当前施工水平,广泛采用的仍是钻爆法施工,而支护方式基本为锚喷支护。
该方法在施工速度、安全质量、劳动强度、生产成本方面均优于传统的架棚支护和砌碹支护方式。
但施工中仍存在一些问题,如由于巷道成形欠佳造成网、喷质量差,锚杆安装质量不好等,对于围岩较差地段不但会存在安全隐患,而且还会制约井巷掘进进度。
(1)改进光爆技术,加强巷道成形
当前巷道爆破均采用光面爆破,而大多为浅孔爆破,为提高进尺,可从加大孔深和孔径入手,并且经多年实践,中深孔(5m)爆破也是可行的。
同时,为加强巷道成型,由于加大孔径而减少的扩炮孔数量可转移至周边,即增加周边眼数量,保证光爆效果。
而且,增加孔深和炮眼数可以提高台车的纯钻眼时间,充分发挥高效设备的利用率。
(2)选用合格材料,保证网喷质量
金属网主要增加喷砼的抗弯强度和韧性,但其安装时必须紧贴岩面。
选用合格的喷浆料生产砼,并选择湿喷工艺,不但可提高喷浆效果,减少回弹率,还可改善工作环境。
(3)合理选择锚杆,提高安装质量
锚杆是否发挥作用,最关键是选型是否正确及安装规范与否。
不同围岩需选用合理的锚杆,如砂浆锚杆、树脂锚杆、中空注浆锚杆及预应力锚索、对穿顶应力锚索等。
锚杆安装角度、锚垫板是否贴紧岩面及注浆是否饱满,都将直接影响锚固质量。
3.环境因素
(1)人为因素
平巷掘进,基本为独头施工,掌子面空间狭小,人员、机械较多,空气质量差,特别是钻眼和出碴时。
对此必须加强通风,保证空气质量及能见度,减少安全隐患。
人在施工中的随意性,是最不安全因素。
在保证个人施工能力及操作规范性同时,安排合理工作时间、保持施工人员的良好施工状态,也是安全施工必备条件。
(2)自然因素
地下突水、瓦斯、高地温及高压力围岩变形等自然灾害将直接危害巷道施工
安全,其在施工中可借助相关设备(如地质雷达、红外线设备等)进行监测,采取必要措施达到安全条件,但其势必影响施工进度。
4.结论
加强平巷施工组织和管理工作。
平巷施工要达到快速、优质、低耗和安全的要求,除合理地选择先进技术和设备配套外,还要正确选择作业方式,采用行之有效的施工组织与科学的管理方法。
作为科研项目,重点研究全断面掘进机,因为其势必将成为主流的破岩设备。