許錫軍

（山西晉煤集團(tuán)晉圣松峪煤業(yè)有限公司，山西 晉城048200）

1 在有中線(xiàn)巷道中使用防爆輪廓射線(xiàn)儀

通常人們?cè)诰蜻M(jìn)過(guò)程中使用激光校正儀配合控制巷道的方向及成型，例如，23051巷道設(shè)計(jì)寬度為5 000 mm，使用偏中線(xiàn)控制巷道，中線(xiàn)距左幫1 800 mm，中線(xiàn)距右?guī)? 200 mm；在這種情況下，由于受井下光照條件的影響，巷道成型及其考驗(yàn)一個(gè)掘進(jìn)機(jī)司機(jī)的操作水平，對(duì)于一些工作年限較長(zhǎng)的掘進(jìn)機(jī)司機(jī)來(lái)說(shuō)，他可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)、感覺(jué)、副司機(jī)的指揮等來(lái)控制巷道成型。2016年4月-5月，晉圣松峪煤業(yè)做過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，安排有經(jīng)驗(yàn)的老司機(jī)負(fù)責(zé)在23051巷300~700 m以及23032巷650~1 150 m割煤，安排新司機(jī)負(fù)責(zé)在23052巷300~700 m割煤以及23034巷650~1 150 m割煤，得到了巷道成型統(tǒng)計(jì)表（見(jiàn)表1）。

表1 巷道成型合格率統(tǒng)計(jì)表

通過(guò)表1的數(shù)據(jù)可以看到，有經(jīng)驗(yàn)的掘進(jìn)機(jī)司機(jī)在巷道成型合格率上比較高一點(diǎn)，基本都在70%左右，而新司機(jī)的合格率只能達(dá)到52%左右；從另一方面也可以看到，在巷道超欠挖方面，僅僅依靠司機(jī)的割煤經(jīng)驗(yàn)和水平是存在不足的。

2018年9月，晉圣松峪煤業(yè)調(diào)研引進(jìn)了防爆輪廓射線(xiàn)儀，靈感起源于人們?cè)诩彝パb修中經(jīng)常使用到的水平儀，原理為通過(guò)防爆輪廓射線(xiàn)儀將激光線(xiàn)打至工作面，司機(jī)在割煤過(guò)程中通過(guò)射線(xiàn)指示進(jìn)行割煤操作。2018年10月-11月，針對(duì)防爆輪廓射線(xiàn)儀的使用效果組織了一次實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)：安排有經(jīng)驗(yàn)的老司機(jī)在23072巷施工800~1 300 m段，該段不使用輪廓射線(xiàn)儀；安排新司機(jī)在23073巷施工800~1 300 m段，該段配合使用輪廓射線(xiàn)儀；安排另一部分有經(jīng)驗(yàn)的老司機(jī)在23043巷施工900~1 400 m段，該段配合使用輪廓射線(xiàn)儀，得到了巷道成型統(tǒng)計(jì)表（見(jiàn)表2）。

通過(guò)插表2的數(shù)據(jù)分析，老司機(jī)在未使用輪廓射線(xiàn)儀的情況下，其巷道成型合格率為71.4%，比較插表一基本無(wú)變化；新司機(jī)在配合使用輪廓射線(xiàn)儀后巷道成型合格率上升至80.6%，增幅約為30%；老司機(jī)在配合使用輪廓射線(xiàn)儀后巷道成型合格率上升至92.2%，增幅約為20%?？梢钥闯鲚喞渚€(xiàn)儀的使用可以在巷道成型合格率方面有20%~30%的提升。

表2 巷道成型合格率統(tǒng)計(jì)表

目前，晉圣松峪煤業(yè)已在井下所有的掘進(jìn)頭面安裝使用了防爆輪廓射線(xiàn)儀，在巷道成型、巷道感觀(guān)、降低成本、后期投資等方面起到了很好的效果，經(jīng)計(jì)財(cái)以及成本組核算，自2018年10月-2019年6月，在掘進(jìn)專(zhuān)業(yè)上，主材的成本投資降低了3.5%。

2 通過(guò)注漿工藝控制巷道成型

2.1 針對(duì)嚴(yán)重底鼓的區(qū)段

以晉圣松峪煤業(yè)的西翼2205巷為例，2019年3月，在200~500 m區(qū)段，巷道底鼓嚴(yán)重，造成影響運(yùn)輸、通風(fēng)、行人的后果（設(shè)計(jì)高度2 700 mm，底鼓后1 900 mm），針對(duì)此情況，采用了高壓注漿配合強(qiáng)力錨索補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)加固工藝，注漿孔與錨索孔合二為一，注漿孔呈矩形布置，中部錨索垂直底板向下，兩側(cè)錨索外扎一定的角度。鉆孔深度8 000 mm。錨固方式為聯(lián)邦雙液漿錨固，錨索規(guī)格φ21.8-1-8300型錨索，錨索索體為高強(qiáng)度低松弛鋼絞線(xiàn)，錨索外露鎖具以外不大于250 mm，注漿1 d后預(yù)緊，錨索預(yù)緊力不小于200 kN。鉆孔內(nèi)插入錨索并插入鋁塑管，插入4 500 mm，外露不大于500 mm，用封孔膠塞、棉紗及聯(lián)邦雙液漿封口，并安裝配套的拱形托盤(pán)及鎖具。配合使用鋼筋梯梁規(guī)格為φ20-2-2300×250 mm，錨索外扎10°，錨索間距為2 000 mm，排距為2 000 mm，南幫側(cè)錨索距南幫為1 000 mm（見(jiàn)圖1）。

圖1 2205巷底板加固示意圖

底板加固主要施工工序：安全檢查、找掉→標(biāo)記鉆孔位置→架設(shè)鉆機(jī)→鉆孔→鉆孔完畢，退出鉆桿、鉆頭→插入底板錨索至孔底→插入鋁塑管→封堵孔口→注入聯(lián)邦雙液漿→彎折鋁塑管→卸下注漿管→加裝鋼筋梯梁、拱形托盤(pán)→安裝鎖具漲拉錨索至預(yù)緊力→搞好現(xiàn)場(chǎng)文明生產(chǎn)。

通過(guò)2019年3月底至今幾個(gè)月的觀(guān)察，2205巷200~500 m區(qū)間，巷道高度基本未發(fā)生變化，底板也不再有底鼓的現(xiàn)象，效果良好。

2.2 針對(duì)正前頂板以及煤體酥軟的區(qū)段

以晉圣松峪煤業(yè)2203巷為例（該巷為下層工作面的皮帶進(jìn)風(fēng)巷，開(kāi)口前50 m留煤頂掘進(jìn)），2019年4月，在施工2203巷，出現(xiàn)頂板酥軟不成形，頂煤坍塌難以留頂，開(kāi)口處巷道頂煤冒落，高度達(dá)5.4 m，與巷道設(shè)計(jì)高度2.6 m嚴(yán)重不符，而且使用的120型掘進(jìn)機(jī)最大切割高度為3.7 m，工作面難以組織生產(chǎn)支護(hù)，嚴(yán)重影響安全使用。

對(duì)此，單位組織對(duì)2203巷道煤體進(jìn)行注漿加固，工作面高度在2.6 m以上的鉆孔采用高壓注漿配合強(qiáng)力錨索補(bǔ)強(qiáng)支護(hù);工作面2.6 m以下范圍內(nèi)只采用高壓注漿，采用高壓注漿配合強(qiáng)力錨索補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)加固方案，注漿孔與錨索孔合二為一注漿孔呈扇形布置，鉆孔深度由現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況定。錨固方式為聯(lián)邦雙液漿錨固，錨索規(guī)格φ21.8-1-7300/4300型錨索，錨索索體為高強(qiáng)度低松弛鋼絞線(xiàn)，錨索外露鎖具以外不大于250 mm，注漿1 d后預(yù)緊，錨索預(yù)緊力不小于150 kN。鉆孔內(nèi)插入錨索并插入鋁塑管，鋁塑管插入4 500 mm，外露不大于500 mm，用封孔膠塞、棉紗及聯(lián)邦雙液漿封口，并安裝配套的拱形托盤(pán)及鎖具。采用高壓注漿加固方案，注漿孔呈扇形布置，鉆孔深度2 000~4 000 mm，鉆孔直徑43 mm。插入鋁塑管，插入2 500 mm，外露不大于500 mm，用封孔膠塞、棉紗及聯(lián)邦雙液漿封口。注漿保證壓力時(shí)間必須確定為1 d，之后方可進(jìn)行預(yù)緊（見(jiàn)圖2）。

圖2 注漿孔施工示意圖

施工需要的主要設(shè)備、工器具、材料的規(guī)格：2QZB11/40型注漿泵1臺(tái)、QB150型攪拌機(jī)（配套攪拌桶）2臺(tái)、MQB-35J型手持式幫錨桿鉆機(jī)2臺(tái)、φ42mm的“一”字型合金鋼鉆頭若干、鐵鍬5把、洋鎬2把。注漿前按要求把注漿設(shè)備、閥門(mén)、高壓注漿管路連接好，快速接頭連接牢固。確認(rèn)系統(tǒng)連接準(zhǔn)確、安全可靠后，開(kāi)始注漿。先從小到大的順序緩慢打開(kāi)注漿泵的供風(fēng)閥門(mén)進(jìn)行注漿，注漿過(guò)程中要注意壓力表的變化情況，當(dāng)壓力表達(dá)到設(shè)計(jì)壓力4 MPa時(shí)，先關(guān)閉注漿泵，再關(guān)閉注漿錨桿或封孔器連接管處的截止球閥，然后打開(kāi)壓力表下側(cè)的卸壓閥進(jìn)行卸壓，使殘余在管路內(nèi)的漿液回流到儲(chǔ)液桶內(nèi)，然后卸下U型銷(xiāo)，取下注漿管路，將注漿管路再安裝在下一根注漿錨桿上重復(fù)進(jìn)行上述程序繼續(xù)注漿。

晉圣松峪煤業(yè)采用以上方法施工了2203巷的前50 m以及2206巷的前50 m，使用該注漿加固方法后，巷道成型得到了有效的控制。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的觀(guān)察與統(tǒng)計(jì)，巷道高度與寬度只有部分區(qū)段發(fā)生輕微變化，變化范圍不超30 mm。在遇到頂幫條件特殊差難以控制成型的掘進(jìn)工作面時(shí)，該方案切實(shí)可行。

3 通過(guò)支護(hù)參數(shù)控制巷道成型

1）在掘進(jìn)23012巷時(shí)，巷道設(shè)計(jì)凈高2 800 mm，凈寬為4 000 mm；在掘進(jìn)至770 m處，出現(xiàn)了巷道超寬達(dá)4 500 mm的情況，現(xiàn)場(chǎng)人員的匯報(bào)情況為“巷道超寬嚴(yán)重，右?guī)推瑤筒豢煽刂?，幫部支護(hù)困難”，經(jīng)相關(guān)人員現(xiàn)場(chǎng)辦公，發(fā)現(xiàn)該區(qū)段幫部煤質(zhì)酥軟，煤層節(jié)理裂隙發(fā)育、破碎，受到過(guò)地質(zhì)運(yùn)動(dòng)擠壓。

經(jīng)過(guò)研討，當(dāng)時(shí)采取的措施為：縮小幫部錨桿間排拒，提前補(bǔ)打控幫錨桿。幫部排距由原先的1 200 mm縮小為800 mm，幫部間距由原先的1 100 mm縮小為900 mm，且在割煤前提前補(bǔ)打1根與工作面成45°角的錨桿，來(lái)穩(wěn)固幫部酥軟煤質(zhì)，頂部支護(hù)參數(shù)不變，當(dāng)時(shí)，該區(qū)段巷道成型得到了有效的控制，且在施工后的2年內(nèi)未曾出現(xiàn)變化。

2）在掘進(jìn)施工23014巷時(shí)，巷道設(shè)計(jì)凈高2 800 mm，凈寬為4 000 mm；在掘進(jìn)至350 m處，出現(xiàn)了巷道超高達(dá)3 500 mm的情況，現(xiàn)場(chǎng)人員的匯報(bào)情況為“巷道嚴(yán)重超高，頂部出現(xiàn)漏頂、掉渣情況，頂板難以控制，而且支護(hù)非常困難”，對(duì)此，晉圣松峪煤業(yè)相關(guān)業(yè)務(wù)科室組織相關(guān)人員現(xiàn)場(chǎng)辦公，發(fā)現(xiàn)該區(qū)段頂部坑洼不平，仍時(shí)不時(shí)有掉渣的情況，頂部巖性為碳質(zhì)泥巖，厚度為0.8 m，普氏系數(shù)為1.8左右，當(dāng)前支護(hù)不能有效控制巷道成型。

經(jīng)過(guò)研討，當(dāng)時(shí)采取的措施為：縮小頂部錨桿、錨索間排拒，提前補(bǔ)打控頂錨桿。頂錨桿、錨索排距由1 200 mm縮小為800 mm，頂錨桿間距由1 000 mm縮小為700 mm，頂錨索由“每排布置1根錨索，呈邁步形式布置”變更為“每排布置2根錨索，錨索間距2 000 mm”，且在割煤前提前補(bǔ)打2根與頂板成45°角的錨桿，來(lái)穩(wěn)固頂板碳質(zhì)泥巖，當(dāng)時(shí)，該區(qū)段巷道頂部成型得到了有效的控制，在5個(gè)月以后，該區(qū)段僅出現(xiàn)了頂板有網(wǎng)包的現(xiàn)象，不影響巷道成型以及安全使用，其余支護(hù)參數(shù)均未發(fā)生變化。

4 通過(guò)人為因素控制巷道成型

4.1 基層管理人員的素質(zhì)

煤礦的基層隊(duì)組管理人員一般有隊(duì)長(zhǎng)、書(shū)記、副隊(duì)長(zhǎng)（安全、生產(chǎn)、機(jī)電、通風(fēng)、成本、運(yùn)輸?shù)确止芨标?duì)長(zhǎng)）、技術(shù)員以及班組長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)的管理主要靠跟班副隊(duì)長(zhǎng)控制，規(guī)程措施的編寫(xiě)貫徹由技術(shù)員完成，工程整體的運(yùn)行由隊(duì)長(zhǎng)掌控，職工的思想建設(shè)由書(shū)記進(jìn)行輔導(dǎo)，相輔相成，環(huán)環(huán)緊扣，不管哪個(gè)層面出了問(wèn)題，都會(huì)直接影響我們的安全、生產(chǎn)以及標(biāo)準(zhǔn)化水平。

現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)員和基層隊(duì)組現(xiàn)場(chǎng)跟班干部的業(yè)務(wù)水平、管理技巧、培訓(xùn)能力、等方面在掘進(jìn)作業(yè)過(guò)程中控制巷道成型所起的作用尤為重要。首先是規(guī)程措施的編制，第一要與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際相符，在編制規(guī)程措施前，需要與隊(duì)長(zhǎng)、分管生產(chǎn)隊(duì)長(zhǎng)、有經(jīng)驗(yàn)的老工人以及現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收員進(jìn)行結(jié)合討論，隨后組織進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查，并作出報(bào)告總結(jié)；如果沒(méi)有前期準(zhǔn)備，會(huì)導(dǎo)致技術(shù)員所編制的規(guī)程措施設(shè)計(jì)不合理，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的指導(dǎo)性不強(qiáng)，例如切割軌跡不正確、炮眼布置不合理、支護(hù)技術(shù)參數(shù)不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題；第二要學(xué)會(huì)變化管理，在掘進(jìn)過(guò)程中如遇到陷落柱、褶曲、斷層等構(gòu)造時(shí)，要及時(shí)制定補(bǔ)充安全技術(shù)措施，合理調(diào)整炮眼角度、割煤順序以及支護(hù)參數(shù)。

4.2 班組長(zhǎng)所起的關(guān)鍵作用

在煤礦企業(yè)中，班組是最基層的組織，是煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略和各項(xiàng)任務(wù)指標(biāo)的最終落腳點(diǎn)起著關(guān)鍵的作用。班組長(zhǎng)是領(lǐng)導(dǎo)與職工之間最直接的聯(lián)結(jié)者，具有生產(chǎn)與管理者的雙重特殊身份，在落實(shí)方針政策、完成各項(xiàng)指標(biāo)中發(fā)揮著其獨(dú)特的作用。尤其是現(xiàn)場(chǎng)的直接管理，在控制巷道成型方面起著決定性的作用。

白國(guó)周可以說(shuō)是一個(gè)全國(guó)煤的典范，其班組管理從安全、從質(zhì)量、從效益入手不斷學(xué)習(xí)，不斷進(jìn)取，走出了自己的管理方法，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是“六個(gè)三”，三勤、三細(xì)、三到位、三不少、三必談、三提高。讓每個(gè)班組長(zhǎng)都成為白國(guó)周是不太現(xiàn)實(shí)的，但可以從以下方面來(lái)完善：

首先要有良好的思想素質(zhì)和責(zé)任心。班組長(zhǎng)要通過(guò)自己的身體力行、以身作則來(lái)引導(dǎo)班組全部職工的前進(jìn)方向，要做到敬業(yè)愛(ài)崗，工作上身先士卒，吃苦在前，享受在后，有困難站在前，又方便讓在先，以身作則，嚴(yán)以律己，務(wù)必要樹(shù)立好良好的班組長(zhǎng)形象，來(lái)感召和帶領(lǐng)班組全體成員。在班組管理過(guò)程中，要堅(jiān)持原則、秉公辦事，班組長(zhǎng)作為一班之長(zhǎng)，具有管理班組的各種權(quán)力，而要用好這個(gè)權(quán)力，就要為人正直、堅(jiān)持原則，不能拿原則作交易；其次要有良好的溝通能力，而且要重視和班組成員之間的溝通和理解，形成合力，才能保證政令暢通、責(zé)任落實(shí)，使班組真正成為無(wú)堅(jiān)不摧的堡壘；最后，要養(yǎng)成民主的好習(xí)慣，班組的戰(zhàn)斗力、凝聚力來(lái)自班組成員的氣順心齊和團(tuán)結(jié)一致，在遇到問(wèn)題的時(shí)候，千萬(wàn)不能搞一言堂，要充分吸取大伙的意見(jiàn)來(lái)決定。只有能夠做到以上幾點(diǎn)，才能將班組員工的積極性調(diào)動(dòng)起來(lái)。而在控制巷道成型上，班組長(zhǎng)只需樹(shù)立一個(gè)目標(biāo)和方向，大家都會(huì)朝著這個(gè)目標(biāo)和方向努力，從而做到了事半功倍的效果。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文從4個(gè)方面淺析了對(duì)于控制巷道成型的對(duì)策。輪廓射線(xiàn)儀的使用投資小、回報(bào)大，給掘進(jìn)機(jī)司機(jī)師傅加了一支“望遠(yuǎn)鏡”，如虎添翼；注漿工藝已逐漸成熟，在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，尤其是遇到地質(zhì)條件差的區(qū)域，要優(yōu)先考慮注漿，但注漿也存在施工周期長(zhǎng)的問(wèn)題；支護(hù)參數(shù)的合理設(shè)計(jì)，也會(huì)使控制巷道成型變成一件事半功倍的事情；此外人的因素永遠(yuǎn)是第一位的，如何充分調(diào)動(dòng)員工積極性以及培養(yǎng)優(yōu)秀班組長(zhǎng)也是一項(xiàng)很重要的工作，總之在實(shí)際生產(chǎn)中，只有根據(jù)實(shí)際情況，學(xué)會(huì)綜合應(yīng)用這些控制巷道成型的措施，才能有效控制巷道成型。