義橋煤礦掘一速度之3305工作麵兩順槽高效掘進紀實(張經龍)
義橋煤礦掘一速度之3305工作麵兩順槽高效掘進紀實
3305工作麵兩順槽地質條件複雜，坡度變化大，一直麵臨著用料多、運料遠、高溫高濕、托頂煤掘進、礦壓明顯、工種人員少和沿空送巷等重重困難。3000餘米的3305工作麵兩順槽對義橋煤礦掘一工區而言都是一個充滿未知和遐想的挑戰，正如《阿甘正傳》所言“生活就像一盒巧克力，你永遠不知道下一顆是什麼味道”。嚴峻的接續形勢，未知的地質條件，複雜的運輸環節，殘酷的現實猶如一座大山橫在眼前，我們知道這一路將舉步維艱。
該工程於2017年2月下旬開始施工，2017年12月初竣工，曆經10個月高標準、高要求完成了掘進任務，為全礦接續贏得了時間。施工期間，掘一工區積極組織、科學安排，在安全、工程質量、現場文明生產等各個方麵都有大幅度提升，走在了全礦所有掘進迎頭的前列。
一、3305工作麵綜掘工程概況
工程設計情況：3305工作麵兩順槽及聯絡巷是義橋煤礦2017年度生產重點工程，全長3000餘米，埋藏深度為-641.3～-385.0m。巷道為矩形斷麵，淨寬4200mm，淨高3400mm，淨斷麵麵積14.28m2；荒寬4400mm，荒高3500mm，掘進斷麵麵積15.4 m2。采用錨網索槽鋼+W型鋼帶聯合支護，地層傾角8°～22°，上山施工最大坡度21°，巷道在掘進過程中揭露大大小小斷層30餘條，涉及三次巷道貫通九次巷道開門，複雜的地質條件對巷道正常掘進帶來極大的影響。該工程掘進期間同時自主管理的絞車最多時達到9部，皮帶最多時達到8部，一車物料到迎頭需動用6部絞車，出煤時要動用5部皮帶，運輸困難程度一目了然，地質條件複雜程度也可想而知。
工程完成情況：由於沿空送巷，托頂煤掘進，每米巷道需使用6.25根錨鎖，18.5根錨杆，3.5m長槽鋼與4.1m長W型鋼帶排距均是1.6米，銅牆鐵壁似的支護強度給從未使用過W型鋼帶的掘一工區帶來空前的挑戰。開門之初，每天進尺隻有8排6.4米，工區不斷摸索總結，突破種種瓶頸，化解層層難關，在確保早班兩小時檢修、持續過斷層、地質條件複雜、後巷架棚、施工單軌吊梁和施工泄壓鑽孔的前提下每天“四五五”組織，14排11.2米成為了常態化，每月均能較好的完成生產任務，得到了幹部職工的廣泛好評。
二、施工過程中的亮點和創新點
在原有綜掘經驗的基礎之上，不斷摸索前行，不斷創新，在堅持中追逐希望和光明，在急難險重中凸顯忠誠和奉獻，3305工作麵綜掘工程掘進期間亮點紛呈，精彩不斷。
1、掘進進尺和工效均居於領先水平。一個工區兩部掘進機三個迎頭八部皮帶九部絞車三十餘條斷層，綜掘迎頭每班正常出勤僅有7人，空前複雜的地質條件和急缺的工種人員，決定了施工的難度和進度，在大坡度、大斷麵和極其嚴峻的地質條件下，3000餘米的巷道僅用時10個月便安全順利竣工，工效和進尺均居於領先地位，得到礦領導和職工的的肯定和好評。
2、優化組織工藝，堅持正規循環作業。兩個綜掘順槽剛開始掘進時，為了搶進尺，根據現場條件接什麼工序幹什麼活，由於班組幹勁十足，一門心思放在安全掘進上，對班組創造條件、工程質量和現場標準化建設重視不足，留下不少尾活。經過工區摸索總結，結合實際工作量，班定尺日定量，每班正規循環作業，交接支護材料和跑道，通過驗收獎罰機製督促班組之間相互創造條件，相互補台彌補短板，幹多少成多少，成多少得多少，從而減少班組之間的扯皮現象，避免了班組交接不清遺留隱患的弊端，確保班組能夠集中精力保安全、穩接續，通過堅持正規循環作業實現了進尺和現場標準化齊頭並進的良好局麵。
3、改進前探梁吊環，增加臨時支護安全係數。原有前探梁適合炮掘工藝，每個循環都需要回撤前探梁，顯然無法適應快速掘進。工區積極采取措施，由原日字型吊環優化為口子型吊環，由直徑18mm的螺紋鋼和厚度10mm鋼板加工製成，上端為中間帶螺帽的鋼板，安裝時固定在頂板錨杆上，下端為兩頭帶螺帽的鋼板連接螺紋鋼，用來支撐和調節前探梁。在頂板連續平整時，截割下一循環後，在前探梁前方，安裝一組吊環，卸下前一組吊環的下端鋼板，將前探梁直接穿進新安裝吊環，使用此類吊環，前探梁一直固定在頂板上，可以避免反複回撤前探梁，增加了安全係數，又 一定程度上減少了循環耗時。
4、優化支護參數，掘進提質提效取得顯著成效。3305工作麵膠帶順槽掘進至導線點X15-X18點之間時，煤層變薄，頂板趨於穩定，錨杆深入穩定圍岩，工區主動與業務部門溝通協調，在頂板完好的情況下最大截割排數變更為3排，最大空幫變更為6排，克服了退機、反複掃底及拉移風水管路占用工時太多的瓶頸，既降低了職工勞動強度又簡化了工序極大的節約了工時，為安全生產贏得了時間。同時，還從懸吊理論入手，計算選擇出最優的錨索排距和錨杆間排距，原設計錨杆間排距800×800mm，錨索排距1600×1600mm，將錨杆間排距優化為900×900mm，錨索排距優化為2700mm，循環進尺也由1.6米提高到1.8m，通過優化支護參數不但降低了每米錨杆、錨索及錨網消耗量，更提高了單循環進尺，真正的將“向技術革新要效益”的舉措落到了實處。
5、創造性的開辟周轉車場，安全生產原動力顯著增強。3305工作麵掘進期間錨杆種類最多時有5種，一個圓班需消耗錨杆450餘根，錨索80餘根，3.5m長直槽鋼20多根，每天都需要入井20餘車生產用料，隻有迎頭上有用料，車場有存料，路上有周轉料才能確保迎頭糧草不斷。麵對快速掘進、物料消耗快和絞車提運距離的限製等難題，工區結合現場地質條件，
擴幫、起底施工了5個周轉車場；由於對拉絞車安全係數低，運行時需用工種多，在揭露斷層時，工區提前謀劃走平巷或微上掘進，及時調整施工坡度，化解了煤層起伏不定的瓶頸。3305工作麵膠帶順槽掘進到位後，在切眼門口安裝一部JD-4絞車，替換下兩部JD-1.6絞車，最大程度緩解了運輸壓力。
6、綜掘過斷層工藝趨於成熟，掘進加速度明顯提高。3305工作麵兩順槽掘進期間揭露大大小小斷層30餘條，其中落差大於2.5m的斷層有15條，落差大於5m的斷層有4條，落差最大的一條斷層落差高達9.5m，平均每月過斷層3條，積累出豐富的過斷層經驗。例如在揭露地壘或地塹構造時，先錯上後錯下或者先錯下再錯上，巷道坡度起伏較大，如果僅僅是為了找煤跟煤，那麼掘進機二運以及皮帶勢必受到巷道坡度的限製難以運行，不是壓機尾就是漂帶，在定坡度掘進的前提下，根據煤層傾角、揭露厚度提前變緩變平施工坡度，為後續施工提供了便利；掘進機最大攀爬坡度是17度，施工至導線點X20點前46m時，揭露FJ-3305-15斷層，落差9.5m，工區通過鏟板向下鏟煤的形式不斷抬高掘進機高度，以便於掘進機不斷爬坡，最終掘進機成功攻破了24°的大坡度上山。過斷層及地質構造帶破硬度較大的岩石時，采取先放震動炮鬆散岩石的措施輔助掘進機截割，過斷層的工藝都趨於成熟，為掘進機快速掘進奠定了堅實的基礎。
7、超前地質預控預報，為安全生產導航。3305工作麵軌道順槽沿空送巷托頂煤掘進，與3303工作麵膠帶順槽間隔煤柱6m，雖然一些斷層的傾角和走向不一致，一些斷層也沒有在素描圖上顯示，但地質條件基本相似，工區根據3303工作麵膠帶順槽素描圖，提前判定“前行路上”的地質構造以便調整施工坡度，為巷道快速掘進披荊斬棘，提供技術保障。例如，導線點Z6前81m處揭露斷層FJ-3303-07斷層，錯上斷層，落差7m，該處巷道托頂煤約2.4m，工區根據地質素描圖，在Z6點前60m處施工至煤層頂板，之後沿煤層頂板掘進至斷層，之後再按16°上山施工。提前施工至煤層頂板，相對減小了斷層落差，降低了破岩量，比常規過斷層提前一周通過斷層，得到職工的一致好評。
8、創新提效立新功，為安全生產添光加彩。受罐籠尺寸限製，2.5米長錨杆不能大量入井，隻能裝礦車少量入井，既增大副井提升壓力，又嚴重製約迎頭快速掘進。工區從懸吊理論入手，結合罐籠尺寸，選取2.4米長錨杆，並加工專用錨杆盒子車，確保了又好又快運輸。傳統鑽杆1米長，安裝2.4米長錨杆，需循環更換使用三根鑽杆，浪費工時，工區積極與廠家協商，製作出1.2米長鑽杆，安裝一根2.4米長錨杆少更換一次鑽杆，平均每打設一根錨杆節約工時2分鍾，極大的提高了工效，受到了職工的好評。由於軌道順槽沿空送巷，幫部位移明顯，為了增大錨索受力麵積，工區使用14＃槽鋼下腳料加工成長0.5m，中間割眼的加強托，配合錨鎖矩形托盤進行支護，槽鋼長邊平行頂底板布置，與幫部W型鋼帶呈“縱橫交錯”布置，從而提高支護強度。原設計一個圓形錨索托盤50元錢，而矩形托盤+槽鋼不足30元錢，一條1400餘米的3305工作麵軌道順槽累計節約4萬餘元。掘進機截割岩石時，第一運輸機極易卡鏈，每個班最多時要處理5次，既影響工時又損耗設備，更重要的是溜子不轉蔓延負能量影響職工情緒，采用舊刮板焊在溜子刮板上形成“梳齒”，溜子運轉時可以像梳子一樣，將塞在溜槽間的岩泥刮淨，一定程度上降低了循環工時，尤其是在頻繁過斷層的情況下效果更為明顯。以前掘進機前進後退時至少安排2人專門看護電纜，工區利用鐵串小滑車與鋼絲繩配合牽引電纜，掘進機前進後退時均能隨著鋼絲繩牽引彎曲和伸長，不再需要安排專人看護，不但解放了生產力更避免了磨損電纜的現象。由於皮帶運輸戰線長，巷道起伏不定，極易跑偏掉煤，通過14#槽鋼將回收的舊皮帶鋪設在運輸皮帶之上，在巷道變坡處架設，既減輕了漂帶現象又解決了皮帶跑偏灑煤的問題。
9、創新驗收製度，為安全生產劈荊斬刺。掘一工區根據綜掘工藝及實際工作量，製定符合實際的進尺上台階綜掘驗收標準，將綜掘工藝各個工序量化成循環係數，由原來的減分製驗收改變為現在的加分製驗收，幹什麼活得什麼分，將劃分額度向綜掘傾向，例如3305軌道順槽超過5排，額外獎勵400分，四排以下每米進尺250分，超過四排每米進尺300分等，調動幹部職工搶幹，敢幹積極性，這一辦法在遇地質條件變化、職工情緒低落時起到了破冰突圍的作用，幾度扭轉了戰局。工分台賬陽光公示，讓職工清楚一天所得，質量監督員每天升井後必須將班組當班所得填在台賬上，班長第二天班前會前必須按勞進行劃分，確保職工多勞多得，從而保證職工帶著愉悅心幹工作。改變以前的進尺優勝製為循環個數優勝製，公示班組循環個數及進尺，月底進行彙總，對於每個迎頭循環個數最高的班組，給予工分上浮10%的獎勵，由於早班需進行檢修，最低班組不再處罰，該舉措極大的調動了班組比學趕超的積極性。同時還實行超額完成任務獎分製，工區月初區務會上明確提出超額完成生產任務在基本工作量得分的基礎上累加400分，而且這400分的分配形式由班組自由決定，既可以按比例平攤到班組職工身上又可以以“犒勞三軍”的形式班組聚餐凝聚班組合力，這一辦法極大的提升了班組凝聚力，為又好又快接續打下了堅實的製度基礎。
10、加強工程質量過程管控，為安全生產錦上添花。為了加強工程質量管控，解決“扣工作量不在乎，安排工作不落實”的弊端，每個月給質量監督員600分罰分指標，對於工程質量問題直接落實到責任人，“鞭子抽到身上自己疼”，工程質量得到大幅提升。同時為了避免相同問題重複出現的現象，工區建立質量監督員、技術員微信群，每班質量監督員升井後必須在群內彙報當班情況、下一班需注意事項和亟待解決問題確保工程質量動態達標不失控。為了提升班組管理人員對工程質量的重視程度，研討製定了工程質量掛罰機製，例如巷道超挖0.3m降低班組長、跟班副區長0.1的吃分係數，超挖0.4m降低班組長、跟班副區長0.2的尺分係數，以此類推。由於巷道掘進受頂板水影響，除在頂板淋水處搭設雨搭以外，還用回收的廢舊皮帶鋪設水溝，避免水衝巷道，同時也避免了煤矸被水流帶進水倉的弊端，有效解決了水倉淤堵難題。同時為了加強工程質量過程管控，工區根據新版《安全生產標準化評分辦法》製定了符合現場生產實際的班組質量檢查本、工程質量巡回檢查記錄本，每班必須檢查，並由當班跟班區長和安檢員簽字，將工程質量終身負責的高壓態勢始終貫穿各個工序各個環節，正所謂“有責任就有動力”，在各級管理人員及全工區的共同努力下，形成了齊抓共管的高壓態勢，3305工作麵兩順槽月底驗收時，月月創水平，巷道工程月月被評為優良品。
11、多措並舉除塵降塵，改善職工作業環境。眾所周知，掘進機截割煤層時，煤塵極大，工區積極采取措施，在掘進機上安設一台KCS-100D除塵風機，吸風口距掘進機司機操作台不大於5m，最大限度的降低塵毒對職工的傷害。同時，掘一工區還使用窗紗配合全斷麵噴霧做成防塵水簾，截割作業時打開全斷麵噴霧形成水簾，既可以降低煤塵濃度又可以淨化空氣；而且工區使用液壓槍把手，加工成半自動噴霧裝置，安設在各轉載點，在溜煤的作用下碰撞液壓槍把手閥門形成噴霧降低煤塵。為增加降塵力度，在原有手動全斷麵噴霧的情況下，在皮帶機尾100m範圍內安設兩道全自動噴霧裝置，出煤時灑水，通過多種降塵方式，作業環境煥然一新，得到職工的廣泛好評。
12、加大機電輔助管理，為安全生產添磚加瓦。在掘進機後緊跟一部穩車，借助掘進機前行或履帶空轉來牽引穩車，由穩車再根據現場鋪道情況拉移絞車，最大限度的形成運輸係統，從而緩解職工運料壓力，同時還在工區人員緊張的情況下，工區深入班組摸索工種配備情況，抽調6人搞運輸，專供3305工作麵綜掘順槽迎頭，確保迎頭“糧草”充足，為不斷創新水平供給強勁動力。再者，工區超前謀劃，在井上井下備足配件及特殊支護材料等，力爭做到配件更換全程“有備無患”，確保早班兩小時檢修時間，同時要求掘機維修人員留礦“聽診”一旦掘進機出現故障立即下井搶修，避免了掘進機因故障而影響進尺。
13、現場跟靠分段承包，為安全生產保駕護航。麵對3305工作麵順槽掘進時間緊張、條件艱苦等困難，工區領導班子靠前指揮，井上班前會畫圖講解，井下深入現場指揮。攻堅克難時期，區長、書記、技術員必須雙跟班，並且對工程質量和質量標準化進行分段承包，全程跟靠負責，通過承包，現場質量標準化建設及安全管理水平均取得突破式提高，通過重點跟靠，3305工作麵兩順槽三次貫通，均實現了零誤差。遇斷層、地質構造帶時，工區管理人員緊靠迎頭鼓舞士氣，積極對掘進機掘進技術進行總結，將好的經驗做法現場傳達、落實到下一個生產班組，避免出現重複性問題，質量標準化建設更加出彩。在3303工作麵切眼下端頭存在深度約4.2m的穩車硐室，與3305工作麵軌道順槽間隔煤柱約1.8m，未知的瓦斯、頂幫情況，給掘進工作帶來極大的挑戰，區長、書記和技術員現場跟靠，根據采掘平麵圖和探測孔情況采取有效措施，距離切眼穩車硐室外幫約7.6m時，循環進尺變更為0.8m，待本循環頂幫均支護後方可進入下一循環施工，每施工一排錨杆，巷道向左偏移0.15m。截割頭進刀時躲開右幫1m以上，截割後使用風鎬或手鎬按線刷大，防止右幫超挖。偏移施工5.6m累計向左平移1.2m後，繼續按原方位施工約9m（穿過3303工作麵切眼穩車硐室裏幫2m），再施工5.6m累計向右平移1.2m後繼續按原方位角施工，通過巷道逐排偏移並對偏移段采取噴漿封閉的手段防止有毒有害氣體泄漏，確保了安全順利通過穩車硐室。
13、創造性回收複用，節支降耗有聲有色。掘進機使用的液壓油性能要求較高，作業1000小時後就要更換3桶新液壓油，每桶大約1000元錢，工區機電維修人員發現更換的舊液壓油完全能夠滿足風鑽使用，便將舊液壓油抽出再使用，一定程度上節約了油脂消耗。由於巷道坡度變化較多、較大，皮帶出煤矸極易撒落，甚至有可能飛拋傷人，原防跑矸裝置造價既高而且效果不明顯，工區經過多次實踐和試驗，將舊皮帶用鐵絲固定在皮帶架腿支架上，根據皮帶撒煤距離截取舊皮帶鋪設在運轉皮帶之上，使用此方法不但使用回撤的舊皮帶造價低而且效果非常好，該辦法已經推廣運用到四采區其它迎頭。
14、“談衝色變”成往事，主動出擊保安全。
3305工作麵兩順槽掘進期間一直受衝擊地壓的影響，銅牆鐵壁似的支護強度，嚴密無縫的防崩鐵絲，捆綁牢固的設備物料和邊掘邊打的泄壓鑽孔時時刻刻提醒我們要心存敬畏。剛開始時，頻繁的煤炮，響似悶雷，聲如“劈裂”，掉渣掉矸仿佛斷了線的珠子，揚起滿巷的粉塵，職工們心生畏懼，一度談“衝”色變。工區管理人員一邊通過周二學習日、微信群、多媒體電視和微信公眾號加強衝擊地壓理論學習，一邊下井解決問題鼓舞士氣。尤其是在3305工作麵軌道順槽外段反掘與外段正掘貫通期間，受3303工作麵采空區頂板垮落不充分的影響，在掘進過程中，頂板及兩幫壓力大、變形大，煤炮頻繁，煤炮聲大，礦壓顯現明顯，工區立即采取措施，停止迎頭掘進，從迎頭向外150m施工卸壓鑽孔。在掘進過程中，卸壓鑽孔緊跟迎頭，滯後迎頭不大於5m，發現鑽孔塌孔，及時加密鑽孔或對塌孔的鑽孔進行複孔。過快的掘進速度容易造成應力疊加，形成應力集中，從而誘發衝擊地壓，在過斷層和貫通期間，及時降低掘進速度，使應力能夠有時間得到釋放。同時還加強圍岩變形觀測，每班安排專人對巷道進行巡回檢查，對於頂板離層嚴重，圍岩變形大的地方采用補打錨索或架棚的方式控製圍岩變形。
15、戰酷暑聚人心，以人為本克難關。由於距離井口遠，巷道斷麵大，在夏季，巷道環境高溫高濕，一個班全身都濕漉漉的，靴子裏都是水，迎頭上熱，大巷裏冷，真的是冰火兩重天，大部分職工都是滿身的痱子和濕疹，職工們情緒一度低落，我們采取了飲用水超前供應、井下防暑藥品配備齊全等措施，再加上礦上下發高溫補助和愛心雪糕，極大的調動了職工破冰前行的熱情。麵對職工低落的情緒，工區隻有通過“和諧”的管理，來給職工營造一個舒心的環境，讓職工們帶著感恩的心和愉快的心幹工作，感恩可以使人在“得到”上知足，在“付出”上更加無私，我們工區所有職工合心合力合拍、能幹苦幹肯幹，在攻堅克難中沒有一個人拖後腿、掉鏈子，更沒有人有怨言發牢騷，感冒發燒從不下戰線。通過3305工作麵的攻堅克難、爬坡過坎和工區“和諧文化”建設，形成了以“風鑽”精神（一旦選準眼孔，不達目的不罷休）、“單體”精神（能升能降關鍵時候能承載壓力）和“三不相信”精神（不相信有完成不了的任務，不相信有克服不了的困難，不相信有戰勝不了的地質條件）為主題的掘一精神，幹部職工精神麵貌飽滿昂揚，搶著幹爭著幹已然成為主流意識，為工區各項管理上台階創水平凝聚了強大正能量。
16、齊心協力謀接續，勇挑重擔當先鋒。每月召開區務會講安全形勢、講接續大局，分解任務製定目標，統一思想統一步驟，確保“保安全穩接續”的濃厚氛圍始終貫穿在迎頭作業點和職工心中。半月一總結，統計每天每班循環個數和進尺，對各類影響進行深入剖析和對比，並限時定人進行整治提升，最大限度的避免人為影響，確保相同問題不重複出現。和諧的班子出戰鬥力，每天召開班子會議，傳達調度會精神要求，捋思路、排工序、調骨幹、定目標，確保事事共擔責，人人思接續，時時保安全，安全生產動態達標不失控。
作者：汶上義橋煤礦有限責任公司張經龍
