巷道施工组织与管理课件

1、巷道施工组织与管理 本章提要 施工组织设计与管理是井巷工程实现科学管理、提高效益的重要手段。本章主要讲授巷道施工中的组织与管理工作，包括一次成巷的作业方式、正规循环作业、循环图表的编制以及掘进队的日常管理等内容，其中重点是循环图表的编制。第一节 一次成巷及其作业方式第二节 施工组织第三节 掘进队的组织与管理制度第四节 巷道快速施工工艺与组织施工实例第五节 作业规程的编制与贯彻实施第一节一次成巷及其作业方式 巷道施工组织方式有两种：一种是分次成巷，一种是一次成巷。 一次成巷 是将巷道施工中的掘进、永久支护、掘砌水沟三个分部工程视为一体，统筹安排，在一定距离内，前后最大限度的同时施工，一次做成巷道

2、。 分次成巷 先把整条巷道掘出来，随掘进进行临时支护，掘完整条巷道后再拆除临时支护进行永久支护。 特点：坑木消耗多，围岩暴露时间长，易引起冒顶、片邦事故，且施工困难多，速度慢，收尾工作量大等特点。 适用：工程特殊需要。如对头贯通时（60100） 一次成巷按照掘进与永久支护的相互关系，有以下三种方式： 掘进与永久支护平行作业 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。 采用金属拱形支架,永久支护随着掘进而架设即可。 采用料石或混凝土砌碹，掘进与砌碹之间就必须保持一定的距离，般为2040m。在这段距离内，一般采

3、用锚喷或金属拱形临时支架作为控制顶板的临时措支护施。 采用单一喷射混凝土时，紧跟掘进工作面先喷一层3050厚的临时支护混凝土，距工作面2040m处再进行二次补喷。 采用锚杆喷射混凝土联合支护，锚杆紧跟工作面而安设，喷射混凝土工作可在距工作面一定距离处进行。这种作业方式由于永久支护不单独占用时间，可提高成巷速度约3040，施工机械设备能得到充分利用，可降低施工成本。但同时需要的人力、物力较多，组织工作比较复杂，一般适用于围岩比较稳定及掘进断面大于8的巷道,以免掘砌工作相互干扰，影响成巷速度。 掘进与永久支护顺序作业 掘进与支护工序在时间上按先后顺序施工。 巷道掘进一段距离后停止，边拆除临时支架，

4、边进行永久支护工作。当围岩稳定时，掘支间距为2040m。 特点：掘、支轮流进行，成巷速度较慢。 要求：工人既会掘进又会砌碹或锚喷。 适应性：组织工作比较简单，适用于掘进断面小于8，巷道围岩不太稳定的情况。 掘进与永久支护交替作业 条件： 在距离相近处有两条平行的巷道同时施工。掘进由一个综合掘进队负责施工。 特点：对每条巷道来讲，掘进与永久支护是顺序进行的，对于相邻两条巷道中的掘、支工作则是交替进行的。它集中了顺序作业和平行作业的特点，可以避免掘进与永久支护工作的相互影响，有利于提高施工的熟练程度和掘进没备的利用率。 （四）一次成巷施工中应注意的几个问题 平行作业的掘、砌间距，大约在2040米之

5、间，在具体确定该距离时，要在满足掘砌设备合理布置原则下取其最短距离。 在一次成巷施工中，掘进和支护是两项主要工序，如能正确处理好二者之间的关系，就能保证快速、安全的进行施工，能降低掘进成本。 巷道竣工后验收的主要内容有巷道的标高、坡度、方向、起点、终点和连接点的坐标位置，中线和腰线及其偏差值，水沟的坡度、断面、永久支护的 规格质量等，需满足要求。 一、坚持正规循环作业 循环作业 在巷道掘进过程中，包括主要工序(钻眼、爆破、装岩和临时支护)和辅助工序(通风、铺轨和接长管线等)是按一定顺序周而复始进行的，故称循环作业。 按各个工序的先后顺序周而复始地进行施工的方式称为循环作业。 循环图表 为了方便

6、组织施工，循环作业要以循环图表的形式表示出来。将一个循环中各工序的工作持续时间，先后顺序以及相互衔接的关系，周密地用图表形式固定下来，使全体施工人员心中有数，一环扣一环地进行操作。 循环图表反映各工序工作量、时间、先后顺序及衔接关系等 正规循环作业 在规定的循环时间内，按作业规程、爆破图表和循环图表的规定，完成全部工序和工作量，周而复始地进行，取得预期的进度，称为正规循环作业。第二节 施工组织二、多工序平行作业 为了使一个循环内的时间得到充分利用，将每个循环所耗用的时间压缩到最低限度。凡一个循环内能同时施工的工序，应尽量安排使其同时进行，实现多工序平行作业。 例如:在掘进中，钻眼和装岩这两个工

7、序的工作量大，占用时间长。因此，如果采用气腿式凿岩机钻眼，在工序安排上应使钻眼与装岩两工序进行最大限度的平行作业。 具体办法是：爆破后在岩堆上钻上部炮眼(有时包括钻锚杆眼)与尾部装岩平行作业，另外还可适当采取抛碴爆破，减少被矸石所遮盖住的巷道断面使装岩时能多钻些炮眼。装岩工作结束后，钻下部炮眼可与铺设临时轨道，检修维修装岩机平行作业。 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，实现多工序平行作业对提高掘进速度和工效是十分必要的，而且是切实有效的。但是随着大型高效率的掘进设备，特别是一机多用设备的出现，顺序作业必将被扩大使用。 多工序平行作业的可行性（1）交接班与工作面安全质量检查平行

8、作业；（2）凿岩、装岩与永久支护可以部分平行作业；（3）测中线、腰线与准备凿岩、敷设风水管路平行作业；（4）用铲斗装岩机装岩时，装矸后阶段可与钻工作面中部以上炮眼平行作业。用耙斗机装岩时，可用装左边岩，钻右边眼，装右边岩，钻左边眼，装后边岩，钻下部眼等办法实行平行作业；（5）钻下部眼与工作面铺轨、清扫炮眼平行作业；（6）移耙斗装岩机与接长风水管路平行作业；（7）工作面打锚杆与装岩平行作业；（8）装药与搬离、保护设备和工具平行作业；（9）砌水沟与铺永久轨道平行作业。 三、循环图表的编制 编制图表的原则是：应充分利用时间和空间确保达到先进的技术经济指标和安全施工条件。 确定日工作制度 我国煤矿通常

9、采用“三八” 、“四六”作业制。有的矿井实行按工作量分班的“滚班制”。 确定作业方式 确定循环方式和循环进度 循环方式 ： 一般条件下可采用每班一个循环或多循环，主要取决于巷道断面大小和施工技术装备。每班的循环次数应为整数，即一个循环不要跨(班)日完成。 循环进度：巷道施工中，每个循环使巷道向前推进的距离称为循环进度，又称循环进尺。 循环进尺取决于炮眼深度和爆破效率。根据当前的钻眼爆破技术水平，炮眼深度以1.52.0 m为宜。随着高效凿岩机、凿岩台车的使用和爆破器材的改进，宜采用2.03.5m中深孔爆破。 循环进尺确定后，每个循环各工序的工作量也就确定了，根据施工定额、工作制度便可求出每循环所

10、需的时间和每班的循环次数。 四、循环时间 在所需的全部作业时间中，扣除能够与其他工序平行作业的时间便是一个循环所需要的时间，即：式中：T1 安全检查及交接班时间，一般为20min。 T2 装岩时间，min。 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。 T3装药联线时间，min。 T4放炮通风时间，一般为1520min。 装药联线时间T3，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。 钻

11、眼时间 L炮眼平均深度，m；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。装岩时间 S一巷道掘进断面积，； 一炮眼利用率，一般为0.80.9； P一装岩机实际生产率(指实体岩石)，m3/h； n一同时工作的装岩机台数。 将以上各式代入71式得：在实际工作中，有10%的备用时间，故循环时间： 五、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。图表名称为矿巷道掘、支（砌、喷）平行（或顺序）作业循环图表。 表上有工序名称一栏，施工的各工序按顺序关系自上而下排列；第二栏自上而下为各工序对应的工程量；第三栏自上而下为与各工序对应的各工序的所需时间；第四栏为

12、用横道线表示的工序的时间延续和工序之间相互关系。 编制好的循环图表，需在实践中，进一步检验修改，使之不断改进、完善，真正起到指导施工的作用。例题：某矿-700m水平东大巷掘喷平行作业循环图表。第三节 掘进队的组织与管理制度 一、掘进队的组织形式 我国有综合掘进队和专业掘进队两种组织形式。 综合掘进队：是将巷道施工所需要的主要工种(掘进、支护)，以及辅助工种（机电维修、运输、通风、管路安装等)组织在个掘进队内。特点是指挥统一，各工种密切配合协作，有利于培养工人一专多能。在施工中根据不同工序的需要，灵活调配劳力，使工时得到充分利用，提高工作效率。 专业掘进队：只有主要工序的工种（掘进、支护），辅助

13、工另设工作队，并服务于若干个专业掘进队。专业掘进队任务单一，管理比较简单，但辅助工种的配合不如综合队及时。专业掘进队受辅助工影响较大，工时利用率低，现少采用。 二、掘进队的基本管理制度 工种岗位责任制 按术交底制 施工原始资料积累制 工作面交接班制度 安全生产制 质量责任制 经济管理制度、考勤制，设备维修包机制、岗位练兵制等。 实践表明，以上各项管理制度确实行之有效，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。第四节 巷道快速施工工艺与组织施工实例 一、工程及地质概况 新集一矿西皮带大巷是该矿开采边界赋存煤层的重要巷道，半圆拱形断面，净宽4.8m，净

14、高3.7m，净断面积15.74，掘进断面积18.5。巷道永久支护形式为架喷，即采用架29U型钢棚和喷射混凝土联合支护。钢棚后背水泥背板，肩窝以上铺菱形网，棚间距600，棚与棚之间采用3个拉钩和7根木撑连接。喷射混凝土厚度100，强度等级C15。巷道断面及管线布置见图7-3。西皮带大巷穿过的岩层主要为砂质泥岩、泥岩；其中有一段顶板13-1煤，瓦斯含量较丰富，煤层底板松软破碎，部分地段穿越落差5-8m的断层，局部有淋水。岩石硬度系数f=46，地质条件较复杂。 二、施工主要机械化配套设备 根据西皮带大巷工程特征和地质条件，以及采用的施工工艺和方法，合理选用施工机械化配套设备，详见表7-1表 7-1

15、主要施工机械设备 三、巷道施工方法 钻眼爆破 采用YT-27型气动凿岩机配中空六角钢钎杆和38一字形合金钎头钻眼。炮眼深度2.2m，掏槽眼深2.4m，菱形直眼掏槽。爆破用炸药为T330煤矿许用水胶炸药，药卷规格为32400350g。雷管为为15段毫秒延期电雷管，总延期时间不超130ms。 光面爆破参数见表7-2 预期爆破效果见表7-3 炮眼布置见图7-4表7-2 光面爆破参数 图7-4 炮眼布置示意1压气、供水管路；2风筒，700；3电缆挂钩；4水沟，500500表7-3 预期爆破效果 装岩排矸 大巷施工时，爆破后的矸石采用P60-B耙斗装岩机装入1t固定箱式矿车内，由2.5t蓄电池电机车运至

16、斜巷变坡点。斜巷采用1台JD-55型绞车单钩提升，4辆1t固定箱式矿车串车将矸石提至西风井井底车场，再由井底车场提至地面。 支护 巷道永久支护设计为架（棚）喷（浆）支护。由于巷道断面较大，放炮找顶后，及时安设前探梁（采用长5.0m、直径108的钢管3根），每根前探梁使用3个拉钩挂在已架好的棚梁上并用木楔楔紧；然后将棚梁架设在前探梁上，背好背板，铺好菱形网，找好中腰线及棚梁水平后，充填密实。施工人员在棚梁掩护下打下一茬炮的上部眼及进行下一步的栽腿工作。架棚后56d左右，围岩趋于稳定，即可进行喷浆支护。 为保证快速施工，采用平行交叉作业，出矸的同时由专人进行喷浆，不影响工作面掘进作业。设专人掘砌水

17、沟，也不影响工作面掘进作业，既能保证质量也能保证进度。巷道施工作业队采用综合掘进队编制，掘进为“四六”制作业方式，机电运输为“三八”制作业方式。坚持正规循环作业和多工序平行交叉作业。 主要技术经济指标 主要技术经济指标见表7-4。第五节 作业规程的编制与贯彻实施一、作业规程的作用 掘进工作面施工作业规程是现场工程技术管理人员根据工作面具体地质条件，设备配置和劳动力配备等条件编制的技术性文件，是掘进工作面施工技术管理的依据，也是确保作业安全的依据，还是煤矿安全规程在掘进施工中的具体体现，更是现场作业必须遵循的法规。 作业规程管理规定要求：凡是要进行生产、施工的采掘工作面，必须分别编制每个工作面的

18、技术作业规程。 这就是说，凡是新开工或恢复作业的工作面（停掘时间较长）都必须重新编制新的技术作业规程，决不允许使用旧的技术作业规程代替，并且在执行作业规程过程中，若情况发生变化，必须及时修改作业规程或补充安全措施 。 采掘技术作业规程的具体作用：（一）作业安全的保障 煤矿安全规程、采掘技术作业规程和技术操作规程三大规程是组织施工、完成计划任务，实现经营目标的基础和前提。但这些规程的作用不能自动实现，需要通过精心的计划组织实施、督促、检查等行之有效的手段才能得以实现。1. 严格执行规程，预防重特大安全事故发生2. 三大规程是全面落实安全生产方针的基本保证3. 作业规程是掘进工作面安全管理的根本（

19、二）工程质量的保证二、作业规程的编制方法（一）收集整理资料，组织工人参与（二）集体研究定稿（三）作业规程的审批（四）作业规程的贯彻落实（五）编制作业规程注意事项1.编制作业规程必须符合工作面基本条件，切实可行，严禁套用，沿用其它工作面的作业规程。2.作业规程要图文并茂，清晰易懂，计算规范无误，措施齐全可行。3.作业规程编制要严格执行煤矿安全规程的有关规定和设计规范的有关要求。4.作业规程编制必须体现爆破技术的先进性，作业形式和劳动组织的合理性，支护技术的科学性和安全措施的可靠性。5.作业规程的修改与补充必须根据地质条件和工程条件的变化及时进行，并需另行审批。三、作业规程编制的主要内容（一）编制

20、概况 掘进巷道工程概况：巷道名称、用途、设计长度、工程量、坡度、服务年限、开竣工时间等。 编制依据：经过审批的设计、地质说明书、矿压资料、技术规范等（二）巷道工程相对位置及地质情况 地面相对位置、井下邻近采区与已有巷道的生产使用情况、煤（岩）层赋存特征、地质构造情况、水文地质资料。（三）巷道设计布置与支护说明 设计巷道布置情况、矿压观测记录数据、巷道支护设计形式与种类、设计工艺等。（四）巷道施工工艺 施工方法、凿岩方法、爆破作业（包括爆破作业图表）、装载与运输、管线及轨道铺设、设备及工具配备、设备布置。 （五）施工生产系统 掘进通风系统：通风方式、设备、供风距离、风量计算与与验算、设备布置。附：通风系统图。 压风供风系统：风源、压风供风方式、管路布置、直径、风压、压风设备型号布置。附：压风系统布置图。 瓦斯防治系统（高瓦斯有抽放时）：临时或永久瓦斯抽放泵站的安设情况、管路布置、长度、抽放浓度、通风方式、风量要求、抽出瓦斯排放地点、抽放工操作程序。 综合防尘系统：防尘水源、水量、水压，供水管路系统管径、长度、布置，水幕设置、防爆水袋、喷雾点个数与位置，湿式钻眼、水炮泥、爆破喷雾、冲洗巷道岩帮与装岩（煤）洒水。 防灭火系统：巷