巷道施工管理山科.ppt

1 2 7.1 一次成巷及其作业方式 7.2 一次成巷施工的组织与管理 7.3 岩巷施工组织与管理 第七章 巷道施工组织与管理 3 巷道施工组织方式有两种： 一次成巷；分次成巷。 一次成巷， 是将巷道施工中的掘进、永久支护、水 沟掘砌和铺轨四项分部工程视为一个整体，在一定的距 离范围内，前后连贯、最大限度地同时施工，一次做成 巷道，不留收尾工程。 分次成巷，是先掘出巷道断面并用临时支护进行维 护，待整条巷道掘进完成或按照施工安排掘进一段距离 后，再进行永久支护、水沟掘砌和铺轨及管缆的安装工 作。 7.1.1 巷道施工方法 4 一次成巷施工法可分为掘支平行作业、掘支单行作业和 多巷交替单行作业。 （一）掘支平行作业 是指永久支护在掘进工作面之后一定距离处与掘进同时 进行。矿山井巷工程施工及验收规范中规定，掘进工作 面与永久支护间的距离不应大于40m。这种作业方式的难易 程度，取决于永久支护的类型。 7.1.2 一次成巷的三种作业方式 40m 5 特点与要求： 1.在同一巷道中，掘进与永久支护在前后不同的地段同时作业 ，两者间距一般为20-40m。永久支护采用砌碹时，该段距离内 需采用临时支护。 2.永久支护为锚喷时，锚杆可紧跟工作面安设，喷射混凝土可 在掘进工作面后一定距离内进行。顶板较好时，锚喷均可在工 作面后进行。 3.在斜巷施工中，除应设有预防跑车的保险装置外，掘支工作 面之间还应设有防止坠物的安全措施。 4.成巷速度快，效率较高。需要人员多，组织管理工作复杂。 6 适用条件： 1. 围岩比较稳定，掘进断面应大于8，以免掘支工作面相互干扰，但锚 喷支护不受此限制。 2.斜巷倾角大于20时，一般不采用平行作业，但锚喷支护用管道远距离输 料一不受此限制。 （二）掘支单行作业 特点与要求： 1.在同一巷道中，掘进与永久支护单行作业，其间距一般为10-20m，但最 大距离不得超40m。 2.围岩不稳定时，应采用短段掘支，每段长2-4m，锚喷支护时可采用一 掘一锚喷或两至三掘一锚喷的组织方式。永久支护采用金属支架时， 可采用一掘一支的方式。 3.需要人员、设备较少，组织管理工作简单。除一次形成永久支护外，一 般成巷速度较慢。 适用条件：围岩不稳定或巷道断面较小，不宜采用平行作业时采用。 7 （三）多巷交替单行作业 特点与要求： 1.在两个或两个以上平行的距离较近的巷道中，由一个施工 队分别交替地进行掘进与支护工作。 2. 工人按专业工种分工，技术熟练，效率高。 3.掘支工作在两条不同的巷道中进行，互不干扰，可充分利 用工时。 4.战线较长，占用设备多，人员分散，不易管理。 适用条件：1.井底车场及采区巷道，工作面相距不超过200m 为宜。 2.金属矿山应用较多。 8 1、作业方式可根据巷道穿过岩层的地质条件、巷道断面 大小、采用的永久支护材料和结构、施工装备、劳动组织 及管理技术水平等情况选择。 2、遵守矿山井巷工程施工及验收规范的规定： （1）凡需支护的巷道，掘进工作面与永久支护之间的距 离应根据围岩情况和使用机械的作业条件确定，不应大于 40m； （2）水沟与永久支护应同时完成；水平巷道永久轨道与 掘进工作面的距离，不宜大于200m，但铺设道碴的时间 可依据现场的条件决定； （3）倾斜巷道永久轨道应在交付使用前一次铺设。 （4）地质、施工条件特别复杂的，或需要多次支护的巷 道例外。 作业方式的选择与规定 9 上述的3种作业方式中，以掘支平行作业的施工 速度最快，但由于工序间的干扰多，因此效率低、 费用高。掘支单行作业和多巷交替单行作业，其施 工速度比掘支平行作业低，但人工效率高，掘、支 工序互不干扰。对于围岩稳定性较差、管理水平不 高的施工队伍，宜采用掘支单行作业，条件允许时 亦可采用多巷交替单行作业。在实际工作中，应详 细了解施工的具体情况，如巷道的断面形状及尺寸、 支护材料及结构、巷道穿过岩层的地质及水文条件、 施工的速度要求和技术装备，以及工人的技术水平 等，进行比较和综合分析，最终选择出合理的施工 作业方式。 10 7.2 一次成巷施工的组织与管理 7.2.1 正规循环作业 循环作业 在巷道施工中，各个工序都是按照一定的顺序 周而复始进行的，如钻眼装药爆破通风装岩运 输支护等。这些工序每完成一次即完成一个循环，就可使 工作面推进一段距离，故称之为循环作业。完成一个掘进循 环所需的时间称为掘进循环时间。 循环图表 为组织循环作业，使全体施工人员有章可循， 一环扣一环有序地进行工作，在施工时将掘进循环中各工序 的持续时间、先后顺序和相互之间的衔接关系，用图表的形 式表示出来，这就是循环图表。 正规循环作业 是指在巷道掘进工作面，在规定的时间内， 以一定的人力、物力和技术装备，按照作业规程、爆破图表 和循环图表的规定，完成全部工序和工作量，取得预期的进 度，并保证生产有序地、周而复始地行，这种工作方式就是正 规循环作业 。 11 7.2.2 多工序平行交叉作业 多工序平行交叉作业，是指在同一工作面、同一循环时间 内，凡是能同时施工的工序，都要尽量安排其同时进行，即平 行作业；不能完全同时施工的工序，也可以使其部分同时进行， 即交叉作业。 在多工序平行交叉作业中，首先要最大限度地使占用循环 时间最多的钻眼、装岩和永久支护等主要工序实行平行作业， 其次还应尽量使除爆破排烟外的其他工序与主要工序平行交叉 作业。 在目前我国巷道施工机械化水平和设备生产率不高的情况 下，实行多工序平行交叉作业对提高掘进速度和工效是十分必 要的。但平行作业将使工序之间的干扰增多，影响效率，安全 问题也相应较多。因此，在今后的岩巷施工中，多工序平行交 叉作业将只有在工程速度要求较高且装备机械化水平较低时采 用。随着大型高效掘进设备的应用，掘进机械化水平不断提 高，单行作业的工作单一、工作条件好的优越性将得以体现， 从而可以大幅度提高工作效率，减轻工人劳动强度。 12 7.2.3 循环图表的编制 为指导巷道施工，确保正规循环作业的实现，必须编制 切实可行的循环图表。在编制循环图表之前，要对各工序的 作业时间做必要的测定，以获取第一手资料作为循环图表的 编制依据。一般来说，循环图表的编制程序可概括如下： 13 1. 合理选择施工作业方式和循环方式 首先要根据地质条件、施工任务、技术装备、施工技 术水平和巷道的设计断面形状尺寸等，选择并确定合理、 可行的作业方式。 巷道掘进的循环方式可以采用每班完成1个循环(单循环 ) 或2个以上循环(多循环)的方式。 目前我国大多数矿井采用“三八”工作制，也有采用 “四六”工作制或者“三八”交叉工作制的，这些工作制 度都是按照工作时间进行分班的。 2. 确定循环进尺 在掘进施工中，每个循环作业使巷道向前推进的距离 称为循环进尺。 循环进尺是编制循环图表时必须首先确定的基础参数， 因为它决定了各个工序的工作量及工作时间。循环进尺主要 取决于炮眼深度和爆破效率。在目前我国大多数煤矿仍采用 气腿式凿岩机的情况下，炮眼深度一般以1.5-2.0m较为合理 。当采用凿岩台车配以高效凿岩机时，采用2.0-3.5m的中深 孔爆破，对提高掘进速度和效率更为有利。 14 3. 确定掘进循环时间 一次循环作业所需的时间是掘进各连锁工序时间的 总和，可用下式表示: 15 炮眼深度与循环进尺确定后，各工序的工作量也就随即 确定。然后就可根据设备情况、工作定额(或实测数据)来确 定、计算各工序所需要的作业时间。 （1）安全检查及准备工作时间 ，也就是交接班的时 间，一般为10-20min。 （2）装岩时间 ： 式中 巷道掘进断面积， ; 炮眼平均深度，m; 炮眼利用率，一般为0.8-0.9； 装载机实际生产率(散体岩石)， m3/h ； 同时工作的装载机台数； 爆破后岩石的松散系数。 16 （3）钻眼时间 ： 式中 t1钻上部眼时间，min ； t2钻下部炮眼时间，min。 钻眼工作单行作业系数，钻眼、装岩平行作业时 ， 一般为0.30.6；钻眼、装岩顺序作业时， 为1； N工作面炮眼总数，个； m同时工作的凿岩机(或钻机)台数； v凿岩机的实际平均钻速，m/min。 17 （4）装药联线时间T4 与炮眼数目和同时参加装药联线的工人组数有关 ： 式中，N工作面炮眼总数，个； t一个炮眼装药所需时间，min/个； A在工作面同时装药的工人组数。 （5） 为爆破通风时间，一般为15-30min。 在实际工作中，有l0%的备用时间，故循环时间： （6） 为支护时间，即临时支护或永久支护占用循环的时间 。 18 4.循环图表编制示例 根据以上的计算及初步确定的数据，即可编制循环图表 。 表中第一列为序号;第二列为各工序的名称，按顺序关系自 上而下排列;第三列自上而下为各工序对应的工作时间;第四 列为与各工序对应的工程量;第五列为用横道线表示的各工 序的时间延续和工序间的相互关系。 编制好的循环图表、需在实践中进一步修改、使之不断 改进、完善，真正起到指导施工的作用。下图为某巷道掘进 施工的循环图表实例，劳动组织为“三八”工作制，采用 两掘一锚喷一次成巷的平行作业方式。 19 掘支(锚喷)平行作业循环图表 5.循环图表的执行与管理 循环图表是在充分调查的基础上编制而成的，并经过有 关管理部门审批。因此，在执行与管理上必须做到以下几点: （1）开工前，要在掘进队和有关部门中认真讨论贯彻，使 每个工作人员明确自己的岗位和协同关系，明确循环图表 的各个环节。 （2）执行初期，应抓好循环图表的熟练执行工作，特别 是各工序所需的时间，各工序的协调关系，有时甚至适当降 低循环进度，使每个工作人员在时间上确保按图表执行。并 注意在执行中发现图表中存在的问题，及时予以调整。 （3）在执行过程中，应对各个工序的操作、协调以及所需 时间不断地观测，从中挖掘潜力，并发现和解决问题。这些 工作既保证了图表的执行，又能为编制更合理的图表提供依 据。 20 21 1. 掘进队的劳动组织形式 我国常用的有综合掘进队和专业掘进队两种组织形式。 综合掘进队是将巷道施工中的主要工种(掘进、支护)，以 及辅助工种（机电维修、运输、通风、管路等)组织在一个掘 进队内，各工种既有明确的分工又要密切配合协作，共同完 成各项任务。其特点是指挥统一，有利于培养工人一专多能， 具体为：（1）各工种互相协作，在施工中能根据不同工序 的需要，灵活调配劳力，消除了工种之间工作量不均衡的现 象，从而使工时得到充分利用，提高了工作效率。（2）各 工种统一指挥协调，每个工人都与掘进队的效益有直接关系， 因此工序紧密衔接，可以避免、减少相互间影响，有利于保 证正规循环和多工序平行交叉作业的实现。(3)各主要工种和 辅助工种人员的思想统一、目标一致，是一个团结协作的有 机整体，从而有利于加快施工速度，提高工程质量。 7.2.4 劳动组织形式与管理制度 专业掘进队 只有主要工序的工种（掘进、支护），辅助 工另设工作队，并服务于若干个专业掘进队。 专业掘进队的特点是：各种严格分工，一个工种只担负 一种工作，各工种是单独执行任务的。通常专业掘进队只有 主要工序的工种(掘进、支护)，辅助工种则另外设立工作队 并服务于若干个专业掘进队。 专业掘进队任务单一，专业性较强，技术比较熟练，管理 比较简单。但是因受辅助工种影响较大，工种间的配合不如 综合掘进队协调、及时，故其工时利用率低，目前在煤矿生 产中应用较少。 22 23 2.掘进队的管理制度 （1） 工种岗位责任制。 （2）技术交底制。 （3） 施工原始资料积累制。 （4） 工作面交接班制度。 （5）安全生产制。 （6）质量责任制。 （7）设备维修保养制。 此外，还有考勤制、岗位练兵制、班组经济核算制等。 实践表明，以上各项管理制度都是行之有效的，是搞好 企业基层管理所不可缺少的。只有切实执行这些制度，才能 确保巷道施工任务的顺利完成。 24 (1) 工种岗位责任制 工种岗位责任制。工种岗位责任制要求人员固定、岗位固 定、任务固定、设备固定、完成时间固定。其特点是任务到组 、固定岗位、责任到人，根据井巷施工特点及工作性质，将每 个小班的人员划分成若干作业组，每个小组或个人按照循环图 表规定的时间，使用固定的工具或设备，在各自岗位上保质保 量地完成任务。 (2) 技术交底制 工程开工前应由工程技术人员就施工组织设计(或作业规程 、施工技术、安全措施等)进行技术交底，从而使每个职工对自 己所施工巷道的性质、用途、规格质量要求、施工方案、施工 设备及安全措施等有比较全面的了解。 25 (3) 施工原始资料的积累制 班组要有工人出勤、主要材料消耗、班组进度、工程量、 正规循环作业完成情况等原始记录资料;对隐蔽工程应做好原始 记录(包括隐蔽工程图);对砂浆、混凝土应做取样试验，并有试 压证明书;锚杆应有锚固力检验记录，等等。为配合竣工验收， 还应提供巷道的实测平面图，纵、横断面图，井上、下对照图 ，井下导线点、水准点图及有关测量记录成果表，地质素描图 ，岩层柱状图等。这些资料是施工的重要成果和评定工程质量 的重要依据，因此要注意在施工过程中收集和积累。 (4) 工作面交接班制度 主要内容有当班任务完成情况，工作面质量和原始记录， 工作面安全情况和预防措施，设备运行情况，工具、仪表和材 料消耗情况，为下一班的准备情况，本班存在的问题和下一班 应注意的事项。 26 (5) 安全生产制 要根据作业特点，制订灾害预防计划、安全技术措施，组 织职工认真学习并严格贯彻执行;要建立和健全群众性的安全组 织，定期开展安全生产活动，对职工进行安全生产技术教育;要 按规定配齐安全生产工具和职工的劳动保护用品;要搞好文明生 产和工业卫生，改善劳动条件，做好综合防尘;建立领导值班和 正常的安全检查制度。 （6）质量负责制 贯彻质量负责制就是要把质量标准、施工规范、设计要求 落实到班、组、个人，严格按照质量标准和施工规范进行施工 ，确保工程质量符合设计要求;实行工程挂牌制(班、组、个人 留名)，队长、技术员要全面负责本队的工程质量;要建立自检 、互检等质量检查制度，严格按照质量标准进行验收，评定等 级;检查验收不合格的工程要返修并追究责任。 （7）设备维修保养制 要建立设备的使用、操作、维修的岗位责任制，实行 机组班组负责、台件设备个人负责的一整套完善的设备管理 制度。设备的操作司机必须熟练掌握操作技术，了解设备的 构造和性能，熟悉安全操作规程和保养规定，做到会用、会 保养、会检查、会排除故障。要认真填写设备运转、维修和 消耗原始记录。对关键设备实行强制跟班保养，按期严格进 行小、中、大修任务。专人专机操作，司机经严格培训合格 后持证上岗。 27 28 7.3 巷道施工组织与管理 7.3.1 概述 近年来，我国岩巷施工水平有了较大提高，尤其是以凿 岩台车侧卸式装载机胶带转载机矿车及电机车等设备 配套组成的机械化作业线的应用，使岩巷掘进速度有了明显 的提高。 采用该作业线时，炮眼深度为2m左右，采用直眼掏槽、 多段毫秒电雷管全断面一次爆破，循环进尺1.6-1.8m。根据 施工队伍对作业线使用的熟练程度及劳动组织管理水平，可 采用“三八”、“四六二八”或“四八”等多种作业制。一般在培训 时采用“三八”制，即二班掘进并临时支护，一班复喷永久支 护，日进3.2-3.6m，月进80m左右；待工人熟练后， 29 可采用“四八”(或“五八”)制，三班掘进，一班(或二班)支护 ，并与掘进平行作业，日进4.8-5.4m，月进150m左右;当 施工队伍素质提高了，工人对设备能熟练操作、对工序能 熟悉衔接、班组长能够合理安排施工、日常维修人员能及 时处理设备故障，且岩石条件较好时，可采用“四六二八” 制，即四班六小时掘进，二班八小时支护与掘进平行作业 ，日进可认6.4-7.2m，月进可达180m以上。 以侧卸式装岩机为主的机械化作业线的打眼、装岩工 序设备的生产能力大，耗时短，缩短循环时间的关键在于 ：保障设备正常运转，坚持正规循环；合理组织平行交叉 作业，减少辅助工序的耗时。该作业线在施工中，平行作 业的主要内容有（1）临时轨道铺设、掘砌水沟、维修侧卸 式装岩机与钻车打眼平行作业；（2）初喷临时支护、钻车 维修与装岩平行作业；(3)安全检查、洒水降尘与侧卸式装 岩机清道平行作业；(4)复喷永久支护与掘进平行作业等。 30 7.3.2 典型实例 江苏徐州矿务局建井工程处101工区2队，1990年10月在 该局张集煤矿-700m东大巷施工中，采用以侧卸式装载机为主 的机械化作业线，取得了月成巷260.7的好成绩。 （1）工程及地质概况 张集煤矿-700m东大巷为双轨架线式电机车运输大巷，设 计断面为半圆拱形，净宽4.2m，净高3.7m，锚喷支护，混凝 土强度等级C15，喷厚150mm,管缝式锚杆，锚固深度1.8m，间 排距0.8m0.8m。-700m东大巷全长2713m,穿过的岩层主要为 页岩、砂质页岩、一二层石灰岩和砂岩，f=6-8，岩层倾角20 -30。 31 （2）主要施工设备 32 33 （3）钻眼爆破 采用菱形直眼掏槽，光面爆破，周边眼采用不藕合 空气柱间隔装药。 采用2号岩石硝铵炸药，药卷规格 35mm160mm150g，5段毫秒电雷管，150发电容 式发爆器，全断面一次爆破。 爆破用炸药为T330煤矿许用水胶炸药，药卷规格为 32400350g。 液压凿岩台车双臂配以2台液压凿岩机打眼，采用长 2. 4m中空六角钎杆，直径42mm的球齿钎头