小坡度斜井機(jī)械化配套快速施工工法形成原因

截至2009年，中國(guó)的煤炭資源開(kāi)發(fā)重心西移，山西、內(nèi)蒙、新疆大煤田正逐步啟動(dòng)，而西部煤炭資源普遍的特點(diǎn)是儲(chǔ)量大、埋藏較淺，平碉或小坡度斜井開(kāi)拓方式越來(lái)越多，而單位所承建的小坡度斜井工程也逐漸增多，為了提高小坡度斜井施工單進(jìn)水平，縮短建井工期，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，中煤第五建設(shè)有限公司、中平能化建工集團(tuán)有限公司對(duì)小坡度斜井施工進(jìn)行快速施工的研究，在斜井井筒施工中總結(jié)形成了《小坡度斜井機(jī)械化配套快速施工工法》。

《小坡度斜井機(jī)械化配套快速施工工法》的工法特點(diǎn)是：

小坡度斜井機(jī)械化作業(yè)線與《大斷面斜井機(jī)械化快速施工工法》施工相比，后者適用于凈斷面S≥7平方米以上、坡度在7°~25°之間的各種角度斜井井筒。主要存在的局限性有：1）提升絞車大，提升距離長(zhǎng)，單鉤運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)，提升能力偏低；2）受鑿井絞車?yán)p繩量限制，適用于斜長(zhǎng)較短的斜井施工。而小坡度斜井施工作業(yè)線可避免上述缺陷，小坡度斜井指傾角在7°以下，又直達(dá)地面，由于傾斜角度小，其施工方法與大角度斜井筒相比，鑿巖、裝渣、運(yùn)輸方式有較多的選擇余地，迎頭工作面鑿眼、排渣因坡度小而能夠提高效率，施工操作難度較低，施工機(jī)械選擇空間大，應(yīng)充分利用傾角小，不便使用軌道運(yùn)輸這一有利因素，進(jìn)行掘進(jìn)施工作業(yè)線的合理配套選擇，以形成打眼速度更快、裝渣出渣效率更高、安全更有保障的配套機(jī)械化作業(yè)線。其具有如下技術(shù)特點(diǎn)：

1.用鑿巖鉆車代替手抱鑿巖機(jī)，提高鑿眼速度。

2.半圓狀全斷面一次光面爆破刷大施工技術(shù)：光面爆破保持井筒圍巖的完整性、穩(wěn)定性，爆破矸石塊度比較均勻，為錨、網(wǎng)、噴臨時(shí)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

3.井下采用側(cè)卸式裝載機(jī)代替耙矸機(jī)，提高裝巖的速度。

4.井下采用防爆膠輪車代替絞車和礦車，解決小坡度斜巷施工中矸石運(yùn)輸問(wèn)題。

5.通過(guò)后期通風(fēng)系統(tǒng)改造，解決獨(dú)頭掘進(jìn)距離長(zhǎng)，通風(fēng)問(wèn)題難以解決的問(wèn)題。

6.運(yùn)用科學(xué)合理的勞動(dòng)組織，先進(jìn)的施工工藝，大大提高了單進(jìn)水平。

小坡度斜井機(jī)械化配套快速施工工法適用范圍

《小坡度斜井機(jī)械化配套快速施工工法》的適用范圍是：

1.該工法廣泛適用于煤炭、黑色金屬、有色金屬、稀有金屬和非金屬等各類礦山工程小坡度斜井井筒或隧道等的施工；

2.適用于凈斷面≥7平方米以上的斜井井筒，最大凈斷面無(wú)限制；

3.對(duì)斜井長(zhǎng)度無(wú)限制，斜井越長(zhǎng)，斷面越大，越能充分發(fā)揮機(jī)械化快速施工優(yōu)勢(shì)；

4.適用于在7°以下，又直通地面的斜井井筒；

5.適用各種水文地質(zhì)和復(fù)雜地層施工；

6.井筒涌水量：當(dāng)井筒涌水量小于10立方米/小時(shí)時(shí)，可按工法正常施工；當(dāng)井筒涌水量大于立方米/小時(shí)時(shí)，

應(yīng)采取治水措施，否則將影響機(jī)械效率的發(fā)揮，施工速度和經(jīng)濟(jì)效益將受到一定影響。

小坡度斜井機(jī)械化配套快速施工工法工藝原理

《小坡度斜井機(jī)械化配套快速施工工法》就是以小坡度機(jī)械化作業(yè)配套為核心，即井下采用鑿巖鉆車代替手抱鑿巖機(jī)，以提高鑿眼速度；采用側(cè)卸式裝載機(jī)代替耙矸機(jī)裝渣，提高裝巖的速度；采用防爆膠輪車代替絞車和箕斗（或礦車），運(yùn)輸至地面，在地面井口附近設(shè)臨時(shí)轉(zhuǎn)載平臺(tái)，轉(zhuǎn)載卸入斯太爾汽車，運(yùn)至排矸場(chǎng)地，解決小坡度斜巷施工中矸石運(yùn)輸問(wèn)題；通過(guò)后期通風(fēng)系統(tǒng)改造，解決獨(dú)頭掘進(jìn)距離長(zhǎng)，通風(fēng)問(wèn)題難以解決的問(wèn)題。炮孔定位和噴漿成形采用兩臺(tái)“激光指向儀”不間斷標(biāo)定；掘進(jìn)實(shí)施光面爆破，并根據(jù)不同巖性不斷“優(yōu)化”爆破參數(shù)，實(shí)現(xiàn)不超挖、不欠挖，確保工程質(zhì)量。永久支護(hù)采用遠(yuǎn)距離輸料噴射混凝土技術(shù)，設(shè)置兩臺(tái)（PZ-7B型）噴漿機(jī)，初期噴漿機(jī)設(shè)置于井口地面，后期分別將噴漿機(jī)移至井下避車碉室內(nèi)。采用專業(yè)工種，固定工序作業(yè)，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)支護(hù)平行作業(yè)，減少輔助及循環(huán)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)快速施工。

小坡度斜井機(jī)械化配套快速施工工法施工工藝

《小坡度斜井機(jī)械化配套快速施工工法》的施工工藝流程及操作要點(diǎn)敘述如下：

• 工藝流程

施工工藝流程以斜溝煤礦副斜井為例。

山西興縣斜溝煤礦副斜井施工中的小坡度斜井機(jī)械化作業(yè)線，采用CMJ17HT（改）型掘進(jìn)鉆車打眼，自上而下，先上部后下部鑿眼，炮眼方向與掘進(jìn)斷面垂直，各炮眼平、直、齊，以滿足光面爆破要求。采用LWC160型側(cè)卸裝載機(jī)裝碴，自卸5噸防爆膠輪車排矸，地面井口附近設(shè)臨時(shí)轉(zhuǎn)載平臺(tái)，轉(zhuǎn)載卸入20噸斯太爾汽車，運(yùn)至排矸場(chǎng)地。永久支護(hù)，先進(jìn)行拱部錨網(wǎng)噴支護(hù)，采用遠(yuǎn)距離輸料噴射混凝土技術(shù)，設(shè)置兩臺(tái)PZ-7B型噴漿機(jī)，初期噴漿機(jī)設(shè)置于井口地面，后期分別將噴漿機(jī)移至井下避車碉室內(nèi)。工作面鉆車鑿?fù)昱谘酆螅算@車，進(jìn)行裝藥、連線、爆破，然后出渣，同時(shí)進(jìn)行鉆車維護(hù)、檢修。除出磕和裝藥、連線、爆破過(guò)程外，進(jìn)行其他工序時(shí)，進(jìn)行刷幫，復(fù)噴成巷。該工藝先進(jìn)，設(shè)備配套合理，施工能力大，并且具有充分的可靠性。工藝流程參見(jiàn)圖1。

施工中按照工藝流程依次反復(fù)循環(huán)施工。

• 操作要點(diǎn)

一、爆破設(shè)計(jì)

每班循環(huán)出盡工作面矸石，井筒采用全斷面光面爆破技術(shù)，ф42毫米中空合金鋼釬，ф42毫米柱齒型鉆頭，炮眼深度2.4米，激光指向儀指向。按爆破圖表進(jìn)行輪尺布眼，采用分區(qū)、定鉆鑿眼，以避免互相影響，加快打眼速度，提高鉆孔質(zhì)量。施工前，對(duì)不同硬度的巖石，進(jìn)行了不同的爆破參數(shù)設(shè)計(jì)，并在施工中根據(jù)爆破效果進(jìn)行不斷調(diào)整，以下為實(shí)踐中的中硬巖石爆破設(shè)計(jì)。

炮眼布置參見(jiàn)圖2。

爆破圖表詳見(jiàn)表1-表3。

爆破材料選用T330高威力水膠炸藥，毫秒延期雷管，藥卷直徑35毫米；裝藥前利用壓風(fēng)對(duì)每個(gè)炮眼進(jìn)行清掃，嚴(yán)格按爆破圖表要求裝藥，實(shí)現(xiàn)光面爆破，每茬炮有效循環(huán)進(jìn)尺不小于2.2米。

二、裝巖與出渣

工作面采用LWC160型側(cè)卸裝載機(jī)裝矸，利用5噸防爆膠輪車運(yùn)輸，隨著井筒延伸，分階段投入運(yùn)輸車輛，500米范圍投入5輛，施工至1500米時(shí)，投入9輛。井下利用井筒內(nèi)左側(cè)每250米設(shè)計(jì)的避車碉室調(diào)車，讓行車輛可進(jìn)入避車酮室內(nèi)（井筒內(nèi)也可錯(cuò)車），井筒內(nèi)空車給重車讓行；距工作面最近的避車嗣室內(nèi)最大限度不間斷停車待命，以滿足工作面鏟車快速裝矸需要。井筒內(nèi)錯(cuò)車示意見(jiàn)圖3。

因副斜井井筒及地面排矸運(yùn)輸距離較長(zhǎng)，為提高工作面排渣速度，提高井筒施工進(jìn)度，在井口地面設(shè)臨時(shí)卸矸平臺(tái)，5噸防爆膠輪車運(yùn)矸出井后，在卸矸平臺(tái)上自卸矸石，溜入20噸斯太爾自卸汽車，運(yùn)至矸石場(chǎng)地。矸石轉(zhuǎn)載布置見(jiàn)圖4。

三、支護(hù)

利用掘進(jìn)鉆車由后向前先頂后幫逐排逐根鑿眼，錨桿眼方向?yàn)榫镌O(shè)計(jì)輪廓線的法線方向（施工時(shí)可做好眼位標(biāo)志），錨桿眼深符合《井巷工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》要求，工作面搭設(shè)臨時(shí)操作平臺(tái)，專人安裝錨桿，打一裝一。利用錨桿攪拌器安裝錨桿。臨時(shí)支護(hù)錨桿為鋼筋樹(shù)脂錨桿（臨時(shí)支護(hù)作為永久支護(hù)的一部分），采用端頭錨固，部分采用砂漿充填，間排距700毫米x700毫米，樹(shù)脂采用MS28/35型，每根錨桿使用2卷；托板采用Q235鋼，規(guī)格150毫米x150毫米x8毫米，鋼筋網(wǎng)采用ф8毫米鋼筋，網(wǎng)格150毫米x150毫米，規(guī)格3.00千克/平方米。錨桿規(guī)格、預(yù)緊力及錨固力嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施工。

噴漿料由地面集中攪拌站攪拌，電子自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)計(jì)量配料，由5噸防爆膠輪車運(yùn)到井下噴漿機(jī)處，人工上料入噴漿機(jī)；利用PZ-7B型噴漿機(jī)噴射混凝土成巷。錨桿打裝完畢后，進(jìn)行工作面初噴；在工作面打裝錨桿、迎頭鑿眼、裝藥、初噴時(shí)，進(jìn)行井筒作業(yè)線后部噴漿成巷工作。噴漿機(jī)置于井下避車碉室內(nèi)內(nèi)，遠(yuǎn)距離噴射混凝土可達(dá)300米以上。

四、遠(yuǎn)距離通風(fēng)

由于副斜井較長(zhǎng)（2140米），井下采用防爆膠輪車排矸，尾氣排放量大。若要在井口布置局扇向工作面做獨(dú)頭供風(fēng)，一方面供風(fēng)距離長(zhǎng)，無(wú)法保證工作面的有效風(fēng)量，另一方面受井筒斷面的影響無(wú)法選用大直徑的風(fēng)筒。所以在副斜井施工完成870米處的聯(lián)絡(luò)巷后，進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)的改造，在聯(lián)絡(luò)巷中安裝兩臺(tái)（DKZ-4-NO13）輔助扇風(fēng)機(jī)，形成副斜井進(jìn)風(fēng)，主斜井回風(fēng)的井下負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)。兩臺(tái)輔助扇風(fēng)機(jī)并列運(yùn)行，全壓風(fēng)量為4500立方米/分鐘。這樣既能解決副井獨(dú)頭通風(fēng)距離過(guò)長(zhǎng)，工作面有效風(fēng)量無(wú)法保證的問(wèn)題，同時(shí)也為主斜井進(jìn)入二期工程施工增加掘進(jìn)工作面創(chuàng)造條件。副斜井通風(fēng)距離以900米里程劃分，900米前可滿足1000米施工需要，900米以后的滿足1100米施工需要。局扇選型計(jì)算以通風(fēng)距離1100米為依據(jù)，同時(shí)考慮爆破和機(jī)車尾氣稀釋所需風(fēng)量有時(shí)須疊加的需要。兩臺(tái)輔扇并聯(lián)運(yùn)行，根據(jù)加量不加壓原則，能夠滿足副斜井井筒及主斜井二期工程施工通風(fēng)需要。

• 勞動(dòng)組織及安全

在工程施工的管理形式上采用項(xiàng)目法管理，根據(jù)作業(yè)方式、工期要求按各專業(yè)工種配備勞動(dòng)力。以斜溝副斜井為例，后勤及項(xiàng)目管理人員共同管理主、副、回風(fēng)斜井，副斜井掘進(jìn)隊(duì)勞動(dòng)力配備84人。

鑿井作業(yè)制：按照作業(yè)工藝要求，采取專業(yè)和固定工序作業(yè)方式，開(kāi)始采用“三八”作業(yè)制，后來(lái)隨著施工速度的加快，每循環(huán)時(shí)間的縮短，又及時(shí)更改采用了“四六”制和“滾班制"，每班出盡矸石。勞動(dòng)力配備見(jiàn)表4。

參考資料：

《小坡度斜井機(jī)械化配套快速施工工法》所用的材料及設(shè)備明細(xì)如下：

在井筒施工中，采用小坡度大斷面斜井機(jī)械化配套作業(yè)線，作業(yè)線的配套合理程度，對(duì)施工進(jìn)度、質(zhì)量、安全具有關(guān)鍵性作用，通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)后，才能形成成熟合理的配套作業(yè)線。在實(shí)際施工過(guò)程中，單位采用了掘進(jìn)液壓雙臂鉆車［CMJ17HT（改）］，配備較長(zhǎng)（2.6米）的合金鋼釬桿鑿眼，工作面利用側(cè)卸式裝載機(jī)（如LWC300型）裝巖，采用自卸防爆膠輪車運(yùn)輸至地面，地面井口附近設(shè)臨時(shí)轉(zhuǎn)載平臺(tái)，轉(zhuǎn)載卸入斯太爾汽車（20噸），運(yùn)至排矸場(chǎng)地。永久支護(hù)采用遠(yuǎn)距離輸料噴射混凝土技術(shù)，設(shè)置兩臺(tái)噴漿機(jī)（PZ-7B型），初期噴漿機(jī)設(shè)置于井口地面，后期分別將噴漿機(jī)移至井下避車硐室內(nèi)，以滿足快速施工需要。采用專業(yè)工種，固定工序作業(yè)，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)支護(hù)平行作業(yè)，減少輔助時(shí)間，縮短循環(huán)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)快速施工。通風(fēng)選用一臺(tái)（FBD-NO1.0型，電機(jī)功率為2x37千瓦）對(duì)旋壓入式局扇，配ф1000毫米阻燃、抗靜電膠質(zhì)風(fēng)筒；在聯(lián)絡(luò)巷中布置兩臺(tái)（DKZ-4-NO13型，電機(jī)功率為2x55千瓦）輔助扇風(fēng)機(jī)，能夠滿足施工要求。斜井機(jī)械化快速施工主要配套設(shè)備選型見(jiàn)表5。

參考資料：

《小坡度斜井機(jī)械化配套快速施工工法》的質(zhì)量控制要求如下：

一、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

該工法在煤礦斜井井筒施工中執(zhí)行的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)有《煤礦安全規(guī)程》（2009年版）、《煤礦建設(shè)安全規(guī)定》（試行，1997年版）、《礦山井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GBJ 213-90、《煤礦井巷工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》MT 5009-94。

二、按照IS09001:2000國(guó)際質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)編制了質(zhì)量管理體系文件，并已取得認(rèn)證，在施工中嚴(yán)格執(zhí)行。

三、斜井井筒質(zhì)量要求

1.井筒凈寬不小于設(shè)計(jì)，不大于100毫米；

2.井筒凈高不小于設(shè)計(jì)要求，不大于100毫米；

3.噴射混凝土強(qiáng)度和厚度均不小于設(shè)計(jì)值；

4.表面平整度≤50毫米；

5.井筒竣工總漏水量≤6立方米，且不得有≥0.5立方米/小時(shí)集中出水點(diǎn)；

6.錨桿安裝符合質(zhì)量要求，拉拔力≥設(shè)計(jì)值；

7.井筒底板（按腰線）允許偏差-30~ 50毫米，鋪底厚度符合設(shè)計(jì)要求，底板表面平整度≤10毫米；

8.水溝、臺(tái)階符合質(zhì)量要求。

采用《小坡度斜井機(jī)械化配套快速施工工法》施工時(shí)，除應(yīng)執(zhí)行國(guó)家、地方的各項(xiàng)安全施工的規(guī)定外，尚應(yīng)遵守注意下列事項(xiàng)：

一、認(rèn)真貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定、條例，結(jié)合施工單位實(shí)際和工程具體特點(diǎn)，在施工項(xiàng)目部派駐安全監(jiān)察員，項(xiàng)目部領(lǐng)導(dǎo)班子設(shè)專職安全副經(jīng)理，施工區(qū)隊(duì)設(shè)安全網(wǎng)員，組成全面有效的安全監(jiān)督、管理系統(tǒng)。

二、裝巖、運(yùn)輸安全措施

1.裝載機(jī)司機(jī)應(yīng)經(jīng)過(guò)專門培訓(xùn)，持證上崗，裝載機(jī)的操作與檢修嚴(yán)格按照裝載機(jī)操作規(guī)程執(zhí)行。

2.裝載機(jī)的狀況完好，不帶病作業(yè)。

3.裝載機(jī)每班必須做好維護(hù)保養(yǎng)和加油工作。

4.裝載機(jī)操作時(shí)，機(jī)前及兩側(cè)嚴(yán)禁站人，裝載機(jī)裝渣完畢后，必須停機(jī)。

5.風(fēng)水管線懸吊要規(guī)范。巷道內(nèi)各種風(fēng)水管及電纜的敷設(shè)方式、敷設(shè)地點(diǎn)、敷設(shè)高度、吊鉤等必須符合設(shè)計(jì)和安全要求，并做到美觀。

6.加強(qiáng)一通三防管理，專人承包輔助扇風(fēng)機(jī)、局部扇風(fēng)機(jī)及風(fēng)筒管理；加強(qiáng)瓦斯檢査力度。

7.項(xiàng)目部必須每班配備安檢員，進(jìn)行相關(guān)檢查，檢查要嚴(yán)肅認(rèn)真，嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致；查岀的問(wèn)題反饋要及時(shí)準(zhǔn)確，并填寫好檢查記錄，記錄必須真實(shí)齊全。

8.各匸程處必須針對(duì)以上專項(xiàng)規(guī)定制定考核辦法，獎(jiǎng)優(yōu)罰劣，確保以上規(guī)定真正落到實(shí)處，切實(shí)加強(qiáng)斜井提升運(yùn)輸管理，確保斜井施工安全，提高斜井施工管理水平。

三、加強(qiáng)頂板管理，嚴(yán)禁空頂作業(yè)，炮后及時(shí)敲幫問(wèn)頂并進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，永久支護(hù)跟裝載機(jī)。

四、堅(jiān)持“一炮三檢”和“三人連鎖放炮制”，炮后檢查工作面，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

五、定期進(jìn)行機(jī)電設(shè)備檢查，及時(shí)排除設(shè)備故障，確保正常運(yùn)轉(zhuǎn)，避免失爆。

六、長(zhǎng)距離噴漿要保證井上下的信號(hào)聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

《小坡度斜井機(jī)械化配套快速施工工法》的環(huán)保措施如下：

1.矸石及生活垃圾應(yīng)分開(kāi)存放，矸石按業(yè)主及合同的要求排放到指定地點(diǎn)，生活垃圾經(jīng)生化處理后排放。

2.生活區(qū)應(yīng)有完善的衛(wèi)生設(shè)施，并安排專人及時(shí)清掃處理。

3.使用環(huán)保鍋爐，減少大氣污染。

4.不隨意亂倒，如燃料、油料、生活垃圾等有害物質(zhì)。

5.井下必須采用濕式打眼、放炮采用水炮泥、灑水裝巖。

6.地面?zhèn)溆型L(fēng)機(jī)應(yīng)設(shè)置消聲罩，降低噪聲。

7.在工廠內(nèi)設(shè)臨時(shí)污水沉淀池，生活用水及井下污水經(jīng)沉淀后外排。

《小坡度斜井機(jī)械化配套快速施工工法》的效益分析是：

小坡度斜井機(jī)械化配套快速施工工法的實(shí)質(zhì)就是充分發(fā)揮機(jī)械化施工的優(yōu)勢(shì)，單進(jìn)水平從開(kāi)始的百米左右，穩(wěn)步增加到200米以上，最高進(jìn)尺為272米，整個(gè)井筒施工速度，與傳統(tǒng)方法施工相比，提前了10個(gè)月。實(shí)現(xiàn)了快速、優(yōu)質(zhì)、高效、安全施工，縮短建井工期。

1.施工速度提升，工期縮短；

2.經(jīng)濟(jì)效益可從人工、輔助系統(tǒng)得到節(jié)?。?

3.礦井早投產(chǎn)，早收益。

實(shí)例一

該工法在斜溝煤礦副斜井施工中運(yùn)用后，產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益418.98萬(wàn)元，間接經(jīng)濟(jì)效益3.75億元，而且該工法的運(yùn)用也為安全施工提供了保障，縮短了施工時(shí)間，提前了工期，提高了施工質(zhì)量。

實(shí)例二

該工法在新疆天山煤電106煤礦主副平碉運(yùn)用后，產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益112.76萬(wàn)元，而且運(yùn)用該工法比計(jì)劃工期提前2個(gè)月。

實(shí)例三

山西汾西礦業(yè)集團(tuán)新陽(yáng)煤礦主斜井井筒采用該套機(jī)械化快速施工工法后，比合同工期提前了5個(gè)月完成。

注：施工費(fèi)用以2009-2010年施工材料價(jià)格計(jì)算

《小坡度斜井機(jī)械化配套快速施工工法》的應(yīng)用實(shí)例如下：

截至2009年，中煤第五建設(shè)公司采用“小坡度斜井機(jī)械化配套快速施工工法”施工的礦井斜井井筒3個(gè)，總生產(chǎn)能力22.8百萬(wàn)噸/年，月成井破110米的記錄28個(gè)。除正在施工的井筒外，都取得效果，較突岀的工程實(shí)例如下。

• 實(shí)例一

山西西山晉興能源有限責(zé)任公司斜溝礦井副斜井井筒，與2007年12月開(kāi)工建設(shè)，2009年3月井筒順利落底。

副斜井井筒掘進(jìn)斷面27.1平方米，傾角55°，長(zhǎng)2140.8米；采用CMJ17HT（改）型掘進(jìn)液壓雙臂鉆車，配備2.6米的合金鋼釬桿鑿眼，工作面利用LWC300型側(cè)卸式裝載機(jī)裝巖，采用5噸自卸防爆膠輪車運(yùn)輸至地面，地面井口附近設(shè)臨時(shí)轉(zhuǎn)載平臺(tái)，轉(zhuǎn)載卸入20噸斯太爾汽車，運(yùn)至排矸場(chǎng)地。永久支護(hù)采用遠(yuǎn)距離輸料噴射混凝土技術(shù)，設(shè)置兩臺(tái)PZ-7B型噴漿機(jī)，初期噴漿機(jī)設(shè)置于井口地面，后期分別將噴漿機(jī)移至井下避車硐室內(nèi)，以滿足快速施工需要。在副斜井施工完成870米處的聯(lián)絡(luò)巷后，進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)的改造，在聯(lián)絡(luò)巷中安裝兩臺(tái)DKZ-4-NO13輔助扇風(fēng)機(jī)，形成副斜井進(jìn)風(fēng)，主斜井回風(fēng)的井下負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)。

鑿井作業(yè)制：按照作業(yè)工藝要求，采取專業(yè)和固定工序作業(yè)方式，開(kāi)始采用“三八”作業(yè)制，后來(lái)隨著施工速度的加快，每循環(huán)時(shí)間的縮短，后來(lái)又采用了“四六”制和“滾班制”，每班出盡矸石。

• 實(shí)例二

中煤能源集團(tuán)公司新疆天山煤電106煤礦主副平碉，凈斷面分別為15.7平方米、15.2平方米，長(zhǎng)度均為1326米，于2009年4月開(kāi)始施工，預(yù)計(jì)2010年9月份平酮施工結(jié)束。

• 實(shí)例三

山西省汾西礦業(yè)集團(tuán)公司新陽(yáng)煤礦主斜井井筒2383.4米，傾角6°，凈斷面19.5平方米，2006年6月份開(kāi)工，2008年2月安全順利竣工。

2011年9月，中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2009-2010年度國(guó)家級(jí)工法的通知》建質(zhì)[2011]154號(hào)，《小坡度斜井機(jī)械化配套快速施工工法》被評(píng)定為2009-2010年度國(guó)家二級(jí)工法。 2100433B

巖石斜井綜掘機(jī)械化施工工法適用范圍

《巖石斜井綜掘機(jī)械化施工工法》適用于煤礦和非煤礦山傾角18°以內(nèi)，巖石硬度F值8級(jí)以下的巖石斜井綜掘機(jī)械化掘進(jìn)施工。

巖石斜井綜掘機(jī)械化施工工法工藝原理

《巖石斜井綜掘機(jī)械化施工工法》的工藝原理敘述如下：

斜井工程施工中，采用以三一重裝產(chǎn)EBZ-200型巖巷綜掘機(jī)掘進(jìn)施工，裝配液壓前探支架進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，永久支護(hù)與出砰平行作業(yè)，采用MQT-130錨桿鉆機(jī)施工；后配套為DTL80/15（800毫米寬，運(yùn)距1000米）型可伸縮皮帶輸送機(jī)運(yùn)輸砰石至井口；2臺(tái)KCS-200型除塵風(fēng)機(jī)除塵；JK-2.5/20絞車配合礦車、行人車運(yùn)輸物料及人員；井口設(shè)置的攪拌機(jī)拌制噴漿料；工作面配備ZP-VII型噴漿機(jī)2臺(tái)，1臺(tái)初噴，1臺(tái)用于后方復(fù)噴；大功率對(duì)旋風(fēng)機(jī)通風(fēng)；計(jì)算機(jī)輔助管理等配套的機(jī)械化施工工藝。

巖石斜井綜掘機(jī)械化施工工法施工工藝

《巖石斜井綜掘機(jī)械化施工工法》的施工工藝流程及操作要點(diǎn)敘述如下：

• 工藝流程

交接班（安全檢查）→找中、腰線→截割出矸→敲幫問(wèn)頂→臨時(shí)支護(hù)→永久支護(hù)→清理及延長(zhǎng)皮帶。

詳見(jiàn)斜巖石斜井綜掘機(jī)機(jī)械化作業(yè)線布置圖1及巖石斜井綜掘機(jī)械化工藝流程圖2。

1.掘進(jìn)

巷道采用橫向往復(fù)式截割，先上后下、先中間后四周的原則。綜掘機(jī)截割時(shí)，先從巷道的中上部開(kāi)始進(jìn)刀，按照巷道的設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行施工。待上部截割完后，退出綜掘機(jī)進(jìn)行支護(hù)，拱部支護(hù)完后再進(jìn)行下部循環(huán)截割。

2.運(yùn)輸

綜掘機(jī)截割的矸石裝入綜掘機(jī)內(nèi)的刮板輸送機(jī)，轉(zhuǎn)運(yùn)至后配套可伸縮皮帶輸送機(jī)運(yùn)輸矸石至井口，再經(jīng)地面裝載機(jī)裝入自卸汽車排至矸石場(chǎng)地。

3.支護(hù)

臨時(shí)支護(hù)采用液壓金屬前探支架，永久支護(hù)采用錨網(wǎng)噴支護(hù)。當(dāng)巷道拱部截割成型后，先將工作面拱部活動(dòng)的矸石及時(shí)鑿掉，利用液壓金屬前探支架將頂板支護(hù)好，接著在臨時(shí)支護(hù)的掩護(hù)下再進(jìn)行錨網(wǎng)支護(hù)。頂板錨桿采用MQT-130錨桿鉆機(jī)施工，施工時(shí)，先施工中頂錨桿孔，然后依次向兩邊施工；幫部錨桿可根據(jù)工作面巖石條件滯后工作面一段距離再進(jìn)行施工，施工順序自上而下，由后向前逐排進(jìn)行。噴射混凝土可在距工作面30~50米后進(jìn)行，噴厚不小于100毫米。

4.除塵

采用掘進(jìn)機(jī)內(nèi)、外強(qiáng)化三重噴霧裝置，配合兩臺(tái)KCS-200型除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)行除塵，基本解決了粉塵問(wèn)題。

1）掘進(jìn)機(jī)采用內(nèi)、外強(qiáng)化三重噴霧降塵技術(shù)

在掘進(jìn)機(jī)的截割頭上及伸縮臂上安裝霧化噴嘴，同時(shí)對(duì)噴霧裝置進(jìn)行改造，在外噴霧外，再加一道強(qiáng)化風(fēng)水噴霧，形成內(nèi)外強(qiáng)化三重噴霧降塵系統(tǒng)，形成水霧屏障，潤(rùn)濕煤體、抑制粉塵的擴(kuò)散。如圖3～圖5。

2）巷道通風(fēng)降塵

為了降低工作面的粉塵濃度，采用2臺(tái)KCS-200型除塵風(fēng)機(jī)配合FBDCN05.6/2×11風(fēng)機(jī)向工作面進(jìn)行通風(fēng)降塵。

• 操作要點(diǎn)

1.接班后，司機(jī)應(yīng)配合班組長(zhǎng)檢查工作面圍巖和支護(hù)、通風(fēng)、瓦斯及掘進(jìn)機(jī)周圍情況，保證工作區(qū)域安全、整潔和無(wú)障礙物。

2.對(duì)機(jī)器進(jìn)行全面檢查：操縱手把和各種按鈕是否可靠；機(jī)械、電氣、液壓系統(tǒng)及安全保護(hù)裝置是否正常；轉(zhuǎn)載膠帶機(jī)是否完好；切割頭截齒有無(wú)掉齒和嚴(yán)重磨損現(xiàn)象等。

3.檢查確認(rèn)機(jī)器正常并在作業(yè)人員撤至安全地點(diǎn)后，方準(zhǔn)合上電源總開(kāi)關(guān)，按操作程序進(jìn)行空載試運(yùn)轉(zhuǎn)，禁止帶負(fù)荷起動(dòng)。

4.開(kāi)機(jī)前必須發(fā)出報(bào)警信號(hào)，按起動(dòng)順序：液壓泵→膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)→刮板輸送機(jī)（裝載機(jī)）→截割部。

5.液壓泵啟動(dòng)后應(yīng)觀察壓力表的指示是否符合要求，有問(wèn)題時(shí)應(yīng)停機(jī)匯報(bào)并檢査。

6.各種操縱手把應(yīng)緩慢平穩(wěn)操作，嚴(yán)禁將手把一下從一頭轉(zhuǎn)換到另一頭。

7.掘進(jìn)巖石巷道時(shí)，應(yīng)按先軟后硬的程序進(jìn)行。巖石易破碎的，應(yīng)在巷道斷面頂部開(kāi)始掘進(jìn)。

8.一般情況下，應(yīng)從工作面下部開(kāi)始截割，首先切底掏槽。切割必須考慮巖石的層理，截割頭應(yīng)沿層理方向移動(dòng)，不應(yīng)橫斷層理。

9.巖石硬度大于掘進(jìn)機(jī)切割能力時(shí)，應(yīng)停止使用掘進(jìn)機(jī)，并采取其他措施。

10.根據(jù)巖石的軟硬程度掌握好機(jī)器推進(jìn)速度，避免發(fā)生截割電機(jī)過(guò)載和壓刮板、輸送機(jī)等現(xiàn)象，切割時(shí)應(yīng)放下鏟板。如果落砰量大而造成過(guò)載時(shí)，司機(jī)必須立即停車，將掘進(jìn)機(jī)退出，進(jìn)行處理。嚴(yán)禁點(diǎn)動(dòng)開(kāi)車處理，以免燒毀電動(dòng)機(jī)或損壞液壓馬達(dá)。

11.截割頭必須在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，才能截割巖石。截割頭不許帶負(fù)荷起動(dòng)，推進(jìn)速度不宜太大，禁止超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

12.截割頭在最低工作位置時(shí)，禁止將鏟板抬起。截割部與鏟板間距不得小于300毫米，嚴(yán)禁截割頭與鏟板相碰。

13.司機(jī)應(yīng)經(jīng)常注意清底及清理機(jī)體兩側(cè)的浮巖，掃底時(shí)應(yīng)一刀壓一刀，以免出現(xiàn)硬坎，防止履帶前進(jìn)時(shí)越墊越高。

14.巖石塊度超過(guò)機(jī)器龍門的寬度和高度時(shí)，必須先行破碎后方可裝運(yùn)。

15.當(dāng)油缸行至終止時(shí)，應(yīng)立即放開(kāi)手柄，避免溢流閥長(zhǎng)時(shí)溢流，造成系統(tǒng)發(fā)熱。

16.掘進(jìn)機(jī)向前掏槽時(shí)，不準(zhǔn)使切割臂處于左、右極限位置。

17.裝載機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)及后配套運(yùn)輸設(shè)備不準(zhǔn)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

18.隨時(shí)注意觀察機(jī)械各傳動(dòng)部、電機(jī)以及液壓系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，當(dāng)壓力表的指示岀現(xiàn)問(wèn)題時(shí)應(yīng)立即停機(jī)檢查。

19.運(yùn)轉(zhuǎn)中應(yīng)注意冷卻水的溫度、流量，當(dāng)水量不足、防塵設(shè)施不齊不準(zhǔn)作業(yè)。

20.截割電機(jī)長(zhǎng)期工作后，不要立即停冷卻水，應(yīng)等電機(jī)冷卻數(shù)分鐘后再關(guān)閉水路。

21.發(fā)現(xiàn)危急情況，必須用緊急開(kāi)關(guān)切斷電源，并用閉鎖裝置將電源閉鎖，待查明原因、排除故障后方可繼續(xù)開(kāi)機(jī)。

22.截割頭變速時(shí)，應(yīng)首先切斷截割電機(jī)電源，當(dāng)其轉(zhuǎn)速幾乎為零時(shí)方可操作變速器手柄進(jìn)行變速。嚴(yán)禁在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)變速。

23.司機(jī)工作時(shí)精神要集中，開(kāi)機(jī)要平穩(wěn)，看好方向線，并聽(tīng)從迎頭人員指揮。掘進(jìn)機(jī)在行走時(shí)應(yīng)將鏟板和后支撐抬起。

24.發(fā)現(xiàn)有冒頂預(yù)兆或危及人員安全時(shí)，應(yīng)立即停車，操作順序如下：按下急停按鈕一切斷控制開(kāi)關(guān)電源一把手把打到零位-將所有操作閥手把、按鈕置于零位一關(guān)閉供水開(kāi)關(guān)。

25.正常停機(jī)順序：將掘進(jìn)機(jī)退出迎頭3~5米→停截割頭→收回截割頭→將截割頭放在掘進(jìn)機(jī)中心的最低位→所有手把回零位→停轉(zhuǎn)載皮帶→停油泵電機(jī)→關(guān)斷電源手把并閉鎖→按下緊急停止按鈕→關(guān)閉供水開(kāi)關(guān)。

《巖石斜井綜掘機(jī)械化施工工法》的效益分析是：

新能能源有限公司王家塔礦井主斜井施工中，由于采用了“巖石斜井綜掘機(jī)械化施工技術(shù)”，最終巖石斜井綜掘機(jī)械化施工工法工期提前30天完工，工程質(zhì)量全優(yōu)。新增利潤(rùn)37.8萬(wàn)元；新增稅收14.5萬(wàn)元，節(jié)約工資成本50萬(wàn)元，節(jié)約人工費(fèi)、電費(fèi)、材料費(fèi)30萬(wàn)元，設(shè)備維修費(fèi)15萬(wàn)元，各項(xiàng)費(fèi)用總創(chuàng)利潤(rùn)累計(jì)147.3萬(wàn)元。

皖北煤電內(nèi)蒙古智能煤炭有限責(zé)任公司麻地梁煤礦回風(fēng)斜井施工中，由于采用了“巖石斜井綜掘機(jī)械化施工技術(shù)"，最終工期提前38天完工，工程質(zhì)量全優(yōu)。新增利潤(rùn)46.2萬(wàn)元，新增稅收17.7萬(wàn)元，節(jié)約工資成本55萬(wàn)元，節(jié)約人工費(fèi)、電費(fèi)、材料費(fèi)35萬(wàn)元，設(shè)備維修費(fèi)20萬(wàn)元，各項(xiàng)費(fèi)用總創(chuàng)利潤(rùn)累計(jì)173.9萬(wàn)元。

皖北煤電內(nèi)蒙古智能煤炭有限責(zé)任公司麻地梁煤礦一號(hào)副斜井施工中，由于采用了“巖石斜井綜掘機(jī)械化施工技術(shù)”，最終工期提前23天完工，工程質(zhì)量全優(yōu)。新增利潤(rùn)33.6萬(wàn)元，新增稅收12.9萬(wàn)元，節(jié)約工資成本50萬(wàn)元，節(jié)約人工費(fèi)、電費(fèi)、材料費(fèi)25萬(wàn)元，設(shè)備維修費(fèi)12萬(wàn)元，各項(xiàng)費(fèi)用總創(chuàng)利潤(rùn)累計(jì)133.5萬(wàn)元。

注：施工費(fèi)用以2009-2010年施工材料價(jià)格計(jì)算

2011年9月，中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2009-2010年度國(guó)家級(jí)工法的通知》建質(zhì)[2011]154號(hào)，《巖石斜井綜掘機(jī)械化施工工法》被評(píng)定為2009-2010年度國(guó)家二級(jí)工法。 2100433B