五巷道施工组织与管理优化方案

【任务描述】

巷道施工组织与管理包括一次成巷及其作业方式、一次成巷施工组织、施工管理等方面的内容。通过对本课题的学习，使学生掌握一次成巷的概念，一次成巷的作业方式和特点；掌握一次成巷正规循环与多工序平行作业的概念，循环图表的编制方法和步骤；了解掘进队的组织管理，掘进施工的技术管理、工程管理、工程质量管理、安全管理、经济管理和基本管理制度等。

【知识学习】

在巷道施工中，是否能实现巷道快速、高效、优质和安全的施工要求，主要取决于施工方案选用是否适宜，人力组织是否合理，物力是否得到充分的利用，设备和劳动力搭配是否恰当，这要依靠科学的施工组织和管理。

一、一次成巷及其作业方式

巷道施工方法有两种，一种是一次成巷，另一种是分次成巷。

一次成巷施工法是把巷道施工中掘进、永久支护、水沟掘砌三项分部工程（有条件的还应加上永久轨道的铺设和管线的安装）看成是一个整体，有机地联系起来，在一定的距离内按设计及质量标准要求相互配合，前后连贯地、最大限度地同时施工，做到一次成巷，不留收尾工程。

分次成巷施工法是先把整条巷道掘出来，暂时用临时支架维护，以后再拆除临时支架进行永久支护。实践证明，分次成巷施工法材料消耗量大，围岩暴露时间长，而且围岩受风化和其他外力作用，在以后的施工中容易引起冒顶和片邦，给施工带来很大困难，施工安全和速度都受到很大影响。故除了为解决通风、排水或运输等问题亟待贯通的巷道外，一般不采用分次成巷。

1.一次成巷的作业方式

一次成巷施工法可分为以下三种作业方式。

（1）掘进与永久支护平行作业 这种作业方式的难易程度取决于永久支护的类型。当永久支护采用金属支架或预制钢筋混凝土支架支护时，工艺过程很简单，永久支护随着掘进架设即可，最多在爆破之后进行一些修复工作。

当永久支护采用料石或混凝土砌碹支护时，掘进与砌碹之间就必须保持一定的距离（一般为20～40m），才不会造成两工序互相干扰和影响，也可防止爆破时崩坏碹拱。在这段距离内，一般采用金属拱形临时支架临时控制巷道顶板。这种作业方式因同时有几个工种和几道工序进行施工，工艺过程显得比较复杂，一般适用于围岩比较稳定、掘进断面大于8m²的巷道，以免互相干扰，影响成巷速度。

当永久支护采用喷射混凝土支护时，喷射工作可紧跟掘进工作面推进，先喷一层30～50mm厚的混凝土，作为临时支护控制围岩；随着掘进工作面的向前推进，在距工作面20～40m处再进行二次补喷，使喷层达到设计厚度。

当永久支护采用锚喷联合支护时，则锚杆可紧随掘进工作面安设，喷射混凝土工作可在掘进工作面后面一定距离处进行。如顶板围岩不太稳定，也可在爆破后立即喷射一层30～50mm厚的混凝土封顶，然后再打锚杆，最后喷射混凝土到设计厚度。

（2）掘进与永久支护顺序作业 这种作业方式是先将巷道掘进一段距离，然后停止掘进，边拆临时支架边进行永久支护。当围岩稳定时，掘间距为10～20m。若永久支护采用锚喷支护，也根据围岩的稳定情况来决定掘进和锚喷的距离。通常有两种方式，即2掘1锚喷或3掘1锚喷（即掘进两个班或3个班，然后用一个班进行锚喷），空顶距以不超过5m为宜。这种作业方式的特点是掘进、支护轮流进行，由一个工作队来完成，因此要求工人既会掘进又会砌碹或锚喷。这种作业方式组织工作比较简单，但成巷速度较慢，适用于掘进断面小于8m²、巷道围岩不太稳定的情况。

当巷道穿过松软岩层或断层破碎带，用平行作业和顺序作业都有困难时，即可用短掘短砌、边掘边砌或边掘边锚的办法来施工。掘进、支护间距为2～4m，一般不用临时支架；在围岩不太稳定的地点，可适当打点柱或者以刹杆和前探梁来控制顶板，这样既能保证工作安全，又可节约大量的坑木，提高成巷速度。

（3）掘进与永久支护交替作业 在距离较近而又互相平行的两条或两条以上的巷道同时掘进时，可采用这种作业方式。该作业方式的特点：由一个综合工作队负责施工，对每条巷道来讲，掘进与永久支护是顺序作业，但在相邻的两条巷道中，掘进、支护是交替进行的。这种作业方式集中了顺序作业和平行作业的特点，一般用于车场主、副水仓，上山巷道及主、副石门等巷道的施工。

在一次成巷施工中，具体采用哪种作业方式，应根据巷道断面大小、支架材料和结构、穿过岩层的地质情况以及施工装备、劳动组织和管理水平等情况综合考虑，进行全面分析后确定。

2.一次成巷的特点

这种施工方法不但作业安全，有利于保证支护质量，加快成巷速度，而且材料消耗和工程成本也可显著下降。实践证明，采用一次成巷比分次成巷具有明显的优点，可有效避免分次成巷材料消耗量大，围岩暴露时间长，受风化和其他外力作用后，在后续施工中容易引起冒顶和片邦，施工困难，不安全，速度慢等缺点。

二、一次成巷施工组织

先进的设备和正确的施工方法必须与科学的管理相结合，才能充分发挥其作用，取得好的效果。

1.正规循环与多工序平行作业

巷道施工中各工序周而复始地进行。掘进工作面交接班、钻眼、装药、连线放炮、通风（吹散炮烟）、装运岩石、支护等工序的全过程，每重复一次掘进工作面就完成一个掘进循环，工作面就向前推进了一段距离。每个循环巷道推进的距离称为循环进尺，完成一个循环所需的时间称为循环时间。

正规循环作业是指掘进工作面按照掘进作业规程中爆破图表和循环图表的规定，在规定的时间内，以一定的人力、物力和技术装备，按质、按量、安全地完成作业规程中循环作业图表所规定的一次成巷的全部工序、工作量和规定的循环次数，取得预期的进度，并保证生产有节奏地、周而复始地进行。正规循环作业是掘进施工过程中总结出的行之有效的经验，是组织快速施工的基础，是全面提高掘进工作效率的一项重要措施。(www.xing528.com)

多工序平行交叉作业是指在同一掘进工作面同一循环时间内，凡能同时施工的工序，应尽量安排其同时进行，平行作业；不能全部平行作业的工序，可使其部分平行，即交叉作业。多工序平行交叉作业是实现正规循环作业的基本保证措施。

掘进中，钻眼和装岩两工序的工作量大，占用时间长，在工序安排上应使钻眼与装岩最大限度地平行作业。

安排多工序平行交叉作业时，首先要抓住占工序时间最长的主要工序，使其顺序作业，其他工序尽量安排平行或平行交叉作业。

在巷道掘进施工中，合理安排施工工序，组织多工序平行交叉作业，是实现快速掘进的主要组织措施。掘进中，钻眼、装岩和支护这三大主要工序的工作量大，占用时间也最长。统一安排这些主要工序和辅助工序，使更多的工序平行交叉作业，以充分利用巷道有限的空间和时间，才能有效地缩短循环作业时间，提高成巷速度。

2.循环图表的编制

循环图表以昼夜24h为横坐标，以掘进工作面工序为纵坐标，在图上表示掘进工作面内各工序进行的时间和空间位置的关系，它是组织正规循环作业的依据。循环图表分为普通循环图表、统筹循环图表和综合循环图表三种形式，目前多采用普通循环图表。图4-55所示为典型的平行作业循环图表。

图4-55 平行作业循环图表

普通循环图表的编制方法和步骤如下：

（1）选择合理的施工作业方式和循环方式 首先，选择作业方式时，要充分考虑施工队伍的技术水平、施工设备类型、掘进工作面大小、进度要求、炮眼深度、劳动组织形式和技术措施等因素，同时还要尽量使各班人员均衡和提高工效。根据目前我国煤矿巷道施工装备和水平，一般应尽可能采用一次成巷多工序平行交叉作业的施工作业方式。在机械化程度较高的情况下，也可考虑采用以钻眼和装岩为主要顺序的作业方式。

其次，在确定循环方式时，一般条件下采用每班一个循环或每班2～3个循环。对于巷道断面大、地质条件差、围岩不稳定的巷道，也可采用一日一循环或一日两循环。每班循环次数应尽可能安排为整数，以避免跨班循环，否则施工管理困难，不利于实现正规循环。

（2）确定循环进尺 掘进循环进尺取决于炮眼深度和炮眼利用率。根据目前我国煤矿钻眼设备的技术条件，掘进巷道的炮眼深度以1.8～2.5m为宜。对于中硬或一般软岩炮眼的深度取为1.8～2.5m；中硬岩为1.6～1.8m。炮眼利用率要求不低于85%，这样循环进尺大致为：软岩和中硬岩1.5～2.1m，硬岩为1.3～1.5m。

由于掘进循环进尺与每循环的工作量和小班的循环次数互相联系、互相制约，循环进尺的大小直接关系着完成每循环所花费的工时及每班的循环次数，所以确定时一定要全面慎重考虑。

（3）确定循环时间 循环进尺确定后，可根据每循环主要掘进工序的工作量，按照施工设备情况和工作量定额（或实测数据）计算出完成各主要掘进工序所需要的时间，在所需的作业时间中扣除能与其他工序平行作业的时间，便是一个掘进循环的总时间。

【任务考评】

本课题的考评表见表4-22。

表4-22 任务考评表

【思考与练习】

1.巷道施工方法有哪两种？何谓一次成巷？简述一次成巷的特点。

2.按照掘进与永久支护的相互关系，一次成巷施工法有哪几种作业方式？各适用于什么条件？

3.什么是正规循环作业？简述循环图表的编制方法和步骤。

4.掘进队的组织管理有哪几种？简述综合掘进队和专业掘进队的特点和适用条件。