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大断面岩巷机械化掘进施工与组织研究[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艺创新，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。
摘要:巷道掘进是一个综合的施工工艺它不仅取决于掘进设备的现代化程度而且与各生产工序紧密相连。
巷道的掘进速度直接影响了煤矿的开采速度，因此要大大提高巷道快速掘进对于煤矿来说具有重大意义。
关键词:快速掘进井巷工程施工方法在我国，煤层厚度处于零点几米到几十米之间，进而在一定程度上增加了煤层厚度的多样性，通常情况下，通过开掘大量的煤岩巷道，完成对煤炭的开采。
随着科学技术的不断发展，综采技术实现了快速发展，进而在国内不断出现年产几百万吨、甚至上千万吨的超级工作面，使得年消耗回采巷道数量在一定程度上大幅度提升，在对煤矿进行高效集约化生产的过程中，关键性技术就是巷道掘进。
掘进和回采在煤矿生产过程中作为重要的生产环节，采掘技术和装备水平在一定程度上影响和制约了煤矿生产的能力和安全。
为了确保矿井实现高产高效，进而在一定程度上对机械化掘进和支护技术，进行科学的管理。
1提高技术装备水平是实现煤巷综掘快速掘进的基础通过采用综合机械对煤巷进行掘进，进而在一定程度上实现了煤巷的快速掘进，在这种情况下，需要良好的装备做基础。
通过开发创设优质的施工设备，进而在一定程度上满足支护、掘进平行作业，进一步实现煤矿施工开采的高标准化。
1.1为了提高设备的可靠性需要选择性能优良的掘进机。
掘进机作为关键设备，在对煤巷及半煤岩巷道进行快速掘进的过程中发挥着重要的作用。
通过分析工作状况和施工条件，选择相应的掘进机，通常情况下，在一定程度上掘进机决定了巷道掘进效率及经济效益。
煤岩及部分矿物作为掘进设备的工作对象，在井下恶劣环境下，随着振动冲击的不断加大，为了确保长期连续工作，需要根据现场的实际情况，选择适当的掘进设备。
对于掘进机来说，在选用液压、电气、元件的过程中，需要对其进行严格筛选，把好质量关，在对关键元器件进行选择时，为了确保质量，往往要选择先进的知名品牌产品。
对于齿轮传动装置、机械连接装置等，通常情况下避免使用相应的串联系统，而是采用相对独立的部件或组件。
斜巷大断面快速掘进技术应用与研究关键词：斜巷掘进施工技术现场管理0 引言光面爆破是煤矿岩巷施工中最为普遍的施工技术，但是光面爆破技术却受到设备、施工管理以及钻爆工艺水平等因素的影响。
而且这三种因素之间却存在一定的关联，根据施工实践可以发现：机械设备是光面爆破的基础，施工组织管理水平是光面爆破施工实现的条件，钻爆技术是施工的关键。
1 工程基本概况赵家寨煤矿14采区回风上山设计断面大，巷道围岩坚硬，采用锚网喷+锚索联合支护，净宽5.4m，净高4.3m，喷厚为150mm。
锚杆间距800×800mm，成梅花形布置；锚索间距2000×1000mm，断面内布置2根，拱部两侧各1根。
矿井水文地质以断层水为主，矿井正常涌水量估测200m3/h。
巷道顶板以细、中粒砂岩、砂质泥岩为主，底板为砂质泥岩、中粒砂岩、石灰岩。
2 工程施工中存在的主要问题该巷道自开工以来由于围岩坚硬，掏槽效果差，施工组织水平不高，掘进效率不高，一般月进尺在70m左右，从而制约着矿井的投产工期。
另外，巷道掘进速度还受制于运输系统的出矸能力，如不加大出矸能力，现有条件很难实现高效优质快速掘进的目的。
3 工程施工方案面对当前的主要问题，现决定从机械设备、施工作业模式、爆破技术以及施工组织等方面进行必要的改革。
3.1 装备配置。
工作面同时使用5台yt28凿岩机，另外备用一台，以提高打眼速度，确保缩短凿岩时间；延长耙碴机的装车长度，采用两个矿车同时装矸，从而提高出矸速度，节约时间，提高掘进效率。
3.2 施工工艺与作业方式。
斜巷施工采用正台阶掘进施工。
在进行施工工艺作业时要依据施工现场的设备以及技术水平等采取科学的施工模式，采用“三八”“四六”制施工模式，改变传统的施工工艺，实现施工作业的效率。
由于进尺加大，排矸量增加，排矸在工序中占用时间较多，必须保证矿车运送及时，减少“排矸”工序影响。
在不影响其它工序的情况下，尽可能平行作业，提高排矸效率。
东滩煤矿岩巷大断面高效掘进技术孙晓成，侯俊华（兖矿集团东滩煤矿，山东邹城273512）摘要近年来，东滩煤矿及时调整工作思路，在实践中研究探索快掘新配套设备，水平大断面岩巷掘进采用履带式液压扒斗装载机扒装矸石、2台搭接梭式矿车（又称：移动矸石仓）连续排矸、CMJ17HT全液压掘进钻车凿岩，该配套设备提高了单进水平，减轻了工人劳动强度，保证了矿井安全高效下的采掘关系平衡，取得十分可观的经济效益和社会效益。
关键词掘进配套设备履带式液压扒斗装载机搭接梭式矿车全液压掘进钻车中图分类号TD263．5+8文献标识码B1东滩煤矿岩巷掘进面临的挑战与机遇东滩煤矿岩巷施工，长期采用气腿式凿岩机打眼、普通耙斗式耙装机装岩、矿车运输施工工艺，月进尺不足100m的掘进头占有相当大的比例，尤其是断面大于12m2的巷道月进尺达到120m的掘进头所占比例很少。
为了保持采掘关系平衡，必须多布置头面，一方面造成用人多、效率低、成本高的问题，另一方面也不利于安全管理。
特别是随着综采放顶煤技术的应用和高产高效矿井建设的迅猛发展，采煤速度和掘进速度不匹配的问题日益突出。
另外，随着巷道向深部发展，高地应力不断增大，软岩特性十分明显，围岩支护的强度和整体性要求更高，传统岩巷支护技术难以满足快速施工的要求。
经过调研论证，东滩煤矿根据现场作业条件配备1台履带式液压扒斗装载机扒矸，2台搭接梭式矿车存矸排矸，1台履带式全液压掘进钻车打眼，为岩巷机械化快速掘进提供了设备保障。
2东滩煤矿岩巷高效掘进方式要提高掘进技术水平，应通过研究新型机械化作业线配套方案，尤其是钻掘工艺、快速装岩、排矸运输作业线，缩短排矸时间及增加工作面平行作业时间，从而大大缩短单循环时间，提高掘进速度。
另外，需要从爆破参数、支护参数、劳动组织等方面进行深入研究和改进，将中深孔光面爆破理论、支护理论以及网络优化等先进技术理论更好地应用到掘进实践中，实现全断面中深孔一次爆破，并在保证支护强度的前提下，缩短支护时间，提高支护速度。
论综合机械化在煤矿开采中的应用摘要：煤矿开采过程中，采煤工艺的优劣直接影响到煤矿的生产能力。
煤矿开采中的机械化和自动化是未来发展的重要趋势。
文章简要介绍了煤矿开采的几种主要形式，并分析了综合机械化在煤矿开采中的应用。
综合机械化的应用有利于高产高效矿井的建设，有利于实现煤矿的现代化。
关键词：综合机械化；煤矿开采煤矿开采过程中，采煤工艺的优劣直接影响到煤矿的生产能力。
先进的、科学的采煤工艺可以实现煤矿的高产高效。
随着煤矿开采技术的进步，煤矿开采的应用水平逐渐提高，采煤机械化的程度越来越高，煤矿开采技术应用范围也越来越广泛。
一、煤矿开采主要形式煤矿开采主要有井下采煤和露天采煤两种形式。
其中，对于倾角10°以上的煤层一般分水平开采，倾斜分层、水平分层、斜切分层几种常见的分水平的方式。
对于两层或两层以上煤层，一般采取自上而下的开采方法，先采第一水平最上面煤层，再采另外煤层，第一煤层采完后继续开采第二水平的煤层。
井下采煤依据按落煤技术方法的不同又可分为：机械落煤、爆破落煤和水力落煤。
机械落煤和爆破落煤属于旱采，水力落煤则属于水采。
我国煤矿以旱矿为主，所以煤矿开采中旱采是主要的落煤方式。
旱采有又壁式采煤法和柱式采煤法两种，壁式采煤法工作面长，产量大，效率高，与壁式采煤法相比柱式采煤法工作面短，回采率低，但因为工作面较短支护费用就相应减少；露天开采顾名思义就是将煤层上覆的岩石及覆盖物移走，使煤敞露地表而进行开采。
露天采煤同井下开采一样也是采用自上而下逐层开采的方法进行开采的。
露天开采可采用大型机械设备，其生产空间相对自由不受环境限制。
露天作业成本较低，生产效率高，对于煤矿资源的综合利用也比较合理。
但是露天采煤对环境的破坏比较大，占用土地也比较多，气候、地形等都会影响露天采煤的进行。
露天开采对煤矿的要求也比较严格，只有埋藏浅，煤层厚度大的矿区才有可能使用露天开采。
二、综合机械化采煤技术的应用综合机械化采煤技术简称为“综采”，是目前世界上最先进的煤炭开采工艺。
综合机械化作业线在大断面巷道快速掘进应用孟庆海，王卫东（淄博矿业集团有限责任公司，山东淄博255120）
摘要煤矿巷道开拓速度直接影响矿井生产的全局。内蒙古双欣矿业杨家村煤矿充分利用所掌握的综合机械化施工技术，形成了适应杨家村矿井地质条件的大断面巷道快速、高效机械化掘进综合配套技术，彻底解决了巷道掘进速度慢，劳动强度大、效率低，制约矿井发展的关键问题。关键词机械化作业线大断面巷道快速施工中图分类号TD263．3+2文献标识码B
MechanizedoperationlineintheapplicationofrapidexcavationoflargesectiontunnelMengQing－hai，WangWei－dong（ZiBoMiningGroupCorporationLimitedShanDong，ZiBo，255120）AbstractManycoalroadwaypioneeringspeeddirectlyaffectthemineproductionglobal．InnerMongoliadoublehinYangGuCuncoalminingfulluseofmasteringthecomprehensivemechanizedconstructiontechnology，formedadapttoYangJiaCunminegeologicalconditionoftheheavysecitontunnelrapid，efficientmechanizationtunnelingcomprehensivematchingtechnology，completelysolvedslowspeedofroadwayexcavation，laborintensityandloweffi-ciency，restrictthedevelopmentofminekeyproblem．Keywordsmechanizationlinetheheavysecitontunnelfastconstruction
1国内外大断面巷道施工现状
以钻爆法为主的巷道掘进机械化作业线，国内外主要有以下几种：（1）手持式凿岩机配耙斗式或者铲斗式装岩机作业线；（2）全液压钻车配正装侧卸式装岩机作业线；（3）钻装锚一体化作业线。德国多采用钻车配正装侧卸式装岩机作业线，法国、瑞典和日本等国多应用钻装锚一体化作业线。手持式凿岩机加耙斗式或铲斗式装岩机作业线在我国应用较多，掘进速度一般为60～70m/月。国内也有使用钻车侧卸机械化作业线的矿井，但是设备配套、施工工艺及施工组织管理均未达到快速作业的水平，效率较低，单进水平在70m/月左右。
2综合机械化配套分析
2．1综合配套设备
内蒙古双欣矿业有限公司杨家村煤矿经综合配套研究，形成了断面18m2左右，以综合掘进机为主的大断面巷道快速高效机械化掘进综合配套作业线方案，其配套设备如表1。表1设备综合配套表设备名称设备型号数量综合掘进机EBZ－2001桥式转载机QZP－1601胶带输送机STJ－8003锚杆钻机MQT－130C3
*收稿日期：2011－05－30作者简介：孟庆海（1976－），男，山东省章丘市人，注册安全工程师，毕业于山东科技大学采矿工程专业，现在淄博矿业集团质监站从事矿建监督工作。
2．2设备配套分析
2．2．1EBZ－200综合掘进机
EBZ－200综合掘进机是一种能够实现连续切割、装载、运输的掘进设备。截割头伸缩达到500mm；有提高机器稳定性的后支撑装置；刮板运输机和铲板部均采用低速大扭矩液压马达直接驱动，行走部采用液压马达驱动；履带采用油缸张紧装置；刮板链的张紧采用弹簧与油缸组合的涨紧装置；截割电机为水冷电机，有热敏保护；在液压系统为液压锚杆钻机留有液压接口。该机截割效率高，操作与维护方便，运行安全可靠。与风动凿岩机相比具有以下优点：（1）降低了工人的劳动强度，有利于安全生产。（2）机械性能好，凿岩速度快，可适用于煤巷或半
煤岩巷以及软岩的巷道掘进，最大定位截割断面积可达23㎡，最大截割硬度为f=8。（3）施工地点设备少，有利于施工组织管理。2．2．2QZP－160型桥式转载机
QZP－160型桥式转载机是煤及半煤岩悬臂式掘
进机的配套产品，用于巷道掘进时将煤及半煤岩转运到胶带输送机或者刮板输送机。通过该机与可伸缩皮带机搭接长度的变化，保证转载及运输机的连续性，减少可伸缩皮带机拉伸皮带次数，缩短辅助工时。2．2．3STJ－800型皮带机
STJ－800型皮带机主要用于排矸运输，该皮带机
作为高效连续的运输设备，具有以下优点：（1）具有输送距离长、运量大、连续输送的优点，能充分发挥综掘设备的效能。（2）运行可靠，易于实现自动化和集中化控制，易
于实现集中管理，简化生产环节，提高生产效率。（3）运输环节少，占用人员少，主辅运输互不干
扰。
092012年第2期（4）能适应煤层巷道的起伏变化。2．2．4MQT－130C型锚杆钻机MQT－130C型锚杆钻机主要用于煤矿岩石硬度f≤10的煤巷、岩巷锚杆、锚索支护钻孔，并可搅拌和安装树脂类锚杆、锚索，对于带阻尼螺母的锚杆，可在搅拌时直接上紧螺母，实现锚杆搅拌、安装一次完成，并满足初锚预紧力的要求。该锚杆钻机具有以下优点：（1）该锚杆钻机机体设计合理，结构简单，操作方便，降低了工人的劳动强度。（2）支护钻眼时，震动力小，在很大程度上减小了对围岩的破坏。（3）钻进速度快，缩短了锚杆支护时间，保证了围岩巷道的及时支护，有利于控制巷道围岩的变形。3施工效果杨家村煤矿222201首采工作面辅助运输顺槽应用上述机械化作业线施工。该巷道位于2－2上煤层胶带输送机大巷北翼，岩性主要由粉砂岩、砂质泥岩等组成。掘进煤层属2－2上煤，其构造形态总体为一向南西倾斜的单斜构造，倾向210～220°，地层倾角1～3°。矿区构造复杂程度划分为简单构造。巷道为矩形断面，使用锚梁网索联合支护。巷道
设计断面为5．2×3．9m，断面积为20．28㎡，支护断面图见图1。
图1222201辅助运输顺槽支护断面图（图内尺寸为mm）巷道采用防爆无轨胶轮车配合EBZ－200型掘进机掘进，每掘进50m后，安装一部STJ－800型皮带机。施工顺序如下：准备—出煤、割煤、进料—临时支护—永久支护—验收—下一循环。掘进采用“三掘三支”的平行作业方式，自掘自支多工序平行交叉作业。劳动采用“三八”作业制，根据
图4故障树诊断流程图3．2用户接口设计
进入系统后。显示结果命令如图5所示。此界面显示通过现场数据检测到的故障现象、故障原因及处理方法。
图5最终的结果显示界面4结论
在此系统中，对基于故障树知识的螺杆压缩机故障诊断专家系统的结构进行了研究；将数据库管理系统与专家系统结合，用数据库存储知识，实现知识库外挂、扩充和维护操作；提出用故障树表示螺杆压缩机故障诊断知识和诊断策略；同时，用数据库结构形式化表示故障树，实现基于故障树的诊断推理机制；并用基于可视化环境的VB语言实现方便快捷的用户接口。
参考文献：［1］钟秉林，黄仁主编．机械故障诊断学．北京：机械工业出版社．1997．12［2］叶荣华．LW－100A螺杆压缩机技术研究．通用机械．2005，（8）：94～96
192012年第2期煤矿生产区生态影响评价指标体系的建立李庆超1，刘学新1，田莉2（1．淄矿集团岱庄煤矿，山东济宁272175；2．浙江大学，浙江杭州310058）摘要该文结合煤矿开发对区域生态环境影响的特点，提出了在矿区进行生态影响评价的重要性。通过阅读相关文献，建立了由目标层、准则层、指标层构成的三层矿业开发生态影响评价体系。关键词煤矿生态影响评价评价指标中图分类号X826文献标识码A
我国煤矿产业为我国经济发展和社会稳定提供重要的保障的同时，也给生态环境带来了一定的负面影响，因此在矿区建立一套完整的生态环境评价体系，指导矿区的生态建设就具有十分重要的意义。1对矿区进行生态环境评价的重要性煤炭生产会对环境造成多种污染：如大气污染，主要是由煤矸石和露天存放的煤炭产生的煤尘和粉尘污染；矿井水污染，实际直接从矿井排上来的矿井水污染是比较轻的，主要是煤矿的生活区污水及其它配套设施会产生污水，如洗煤厂、电厂等；气体污染，煤炭开采中会释放大量的瓦斯，而矿井通风过程会把这些瓦斯排放到大气中，大量的瓦斯气体会加剧全球气候变暖。下列非污染性的生态影响：井工矿井开发造成的地表塌陷、尾矿堆占压，露天矿排土场占压、矿坑开挖，矿业社区建设等，则可能会对区域内的生态系统造成根本性的破坏，甚至导致区域生态系统功能在一段时期内的失控。另外，煤矿开采行为会对生物赖以生存的各种资源分布产生严重影响，矿区周围的原有的生态系统，会随着矿山工程的推进而逐步受到影响，这时矿区生态环境会经历三个时期（如图1）。因此，从保证区域发展可持续性和维护区域生态系统稳定性的角度考虑，进行矿区生态资源和状况调查并建立煤矿生产区生态影响评价指标体系，有效的对矿山开发提供指*收稿日期：2011－09－22作者简介：李庆超（1987－），男，大学本科学历，学士学位，毕业于山东科技大学测绘专业。导，是确定矿山合理开发规模及开发模式的前提［2］。
图1煤矿生产模式对生态系统的作用效应2评价指标体系
2．1评价指标选取原则
评价指标的选取既要结合煤矿开采环境破坏的特点，又要具有生态学特征，同时指标本身还具备有效性与合理性。矿区生态系统应根据其系统的自我保持和更新能力来评判和评估。矿区生态系统健康关键是恰当的分析空间与时间尺度，尺度选择不同结果的分析会差异很大。如果选择的尺度太细微，正常的扰动也有可能使整个评估结果显示为灾难，如果指标选取太粗犷，就会有可能漏掉一些相对隐蔽的危险因素。为此，综合多种因素，得出以下主要评价原则：（1）可操作性原则：评价的指标最好能量化，评价
方法可以操作，易获取资料。（2）生态学原则：生态评价是以一个区域生态环
境为研究对象，评选的指标应具有一定的生态学特征。（3）全面性原则：既要对生态、社会、经济等方面
进行单独评价，还要对它们进行协调、综合评价。
循环方式的不同及时调整劳动组织，保证人员安排适应循环方式，队伍相对稳定。2011年1～4月巷道掘进1800m，最高单头月进尺450m，工程质量优良率达到了100%，实现了安全、优质、快速、高效的施工目标。4结语大断面巷道快速、高效机械化掘进作业线提高了首采面巷道掘进的速度、促进了煤矿尽早投产，为淄矿集团公司乃至全国类似条件下的矿井巷道快速施工，积累了宝贵的经验。
参考文献：［1］路耀华，等．中国煤矿建井技术．北京：中国矿业大学出版社，1995［2］周志鸿，等．地下凿岩设备．冶金工业出版社，2004［3］王启光，等．采掘机械与支护设备，中国矿业大学出版社，2006［4］洪晓华．矿井运输与提升。中国矿业大学出版社，2005［5］Pearse·G．RockDrillBits，MiningMagazine，1984
