掘進(jìn)方法因素(影響井下巷道掘進(jìn)進(jìn)尺的因素)
1.影響井下巷道掘進(jìn)進(jìn)尺的因素有哪些
影響巷道快速掘進(jìn)因素探討 摘 要：煤礦開采建設(shè)中巷道掘進(jìn)是其重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)之一，因此由影響煤礦巷道實施快速掘進(jìn)的因素展開探討，并制定了切實有效的提升掘進(jìn)速度實踐策略，對營造良好的巷道掘進(jìn)工作環(huán)境，提升生產(chǎn)工藝水平有積極有效的促進(jìn)作用。
關(guān)鍵詞：巷道 煤礦 快速掘進(jìn) 影響因素 1 前言 市場經(jīng)濟的飛速發(fā)展令各項生產(chǎn)建設(shè)所需的煤炭能源總量日趨擴大，雖然我國儲備煤礦資源較為豐富，然而真正適合于在露天開采的儲量卻少之又少，僅僅占到總體儲煤量的約百分之七，因此我國煤炭行業(yè)采用的主體開采方式為地下生產(chǎn)操作，這樣一來便對煤礦巷道生產(chǎn)工作提出了更高的要求，尤其對巷道掘進(jìn)開采生產(chǎn)相關(guān)裝備、技術(shù)水平、一線生產(chǎn)能力提出了嚴(yán)峻考驗?？焖?、高效、可靠、安全的煤礦巷道掘進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)是確保優(yōu)質(zhì)煤炭開采的重要條件之一，因此本文就影響煤礦巷道快速掘進(jìn)主體因素展開分析，并制定了切實有效的實踐策略，意圖全面提升綜合生產(chǎn)效率與優(yōu)質(zhì)水平。
2 影響煤礦巷道快速掘進(jìn)生產(chǎn)因素 煤礦巷道掘進(jìn)生產(chǎn)是一項綜合性施工工藝，因此其掘進(jìn)速率受到多重因素的綜合影響，取決于施工建設(shè)地段客觀地質(zhì)條件、掘進(jìn)采用裝備、技術(shù)生產(chǎn)水平及各生產(chǎn)施工工序的緊密銜接程度，同時科學(xué)有效的生產(chǎn)組織管理則可顯著提升煤礦巷道掘進(jìn)生產(chǎn)速度，創(chuàng)設(shè) 良好的生產(chǎn)環(huán)境。 2.1 地質(zhì)構(gòu)造影響因素 煤礦巷道生產(chǎn)掘進(jìn)過程中地質(zhì)構(gòu)造是首要影響因素，具體體現(xiàn)在煤巖硬度、圍巖節(jié)理、褶區(qū)構(gòu)造及劈里發(fā)育狀況、瓦斯量、頂板、底板穩(wěn)定性、涌水量標(biāo)準(zhǔn)等。
優(yōu)質(zhì)的地質(zhì)條件為煤礦巷道掘進(jìn)提供了良好的基礎(chǔ)條件，因而必然提升掘進(jìn)速度，相反復(fù)雜多變地質(zhì)條件會產(chǎn)生對快速掘進(jìn)的制約作用。例如煤巖硬度較高地質(zhì)條件構(gòu)成的穩(wěn)定頂板會令支護條件變好，在實施掘進(jìn)之前我們只要開展臨時性支護，完成掘進(jìn)后再實施永久支護即可，基于支護與掘進(jìn)作業(yè)的并行開展特征，必然會令掘進(jìn)機工作效率顯著提升。
而巖層具有的褶曲斷層節(jié)理則可令其煤層厚度產(chǎn)生變化，在發(fā)生變化位置則較易形成冒頂、塌落或偏冒現(xiàn)象，會對掘進(jìn)施工安全性與進(jìn)度造成嚴(yán)重影響。煤礦開采進(jìn)程中瓦斯一直是一大難題，在煤礦巷道掘進(jìn)施工進(jìn)入煤層或他類復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造地段，瓦斯涌出量有可能大大增加，進(jìn)而造成巷道內(nèi)瓦斯?jié)舛忍嵘瑢蜻M(jìn)施工造成了不良威脅。
因此為確保巷道掘進(jìn)開采施工的科學(xué)有序與順利進(jìn)行，我們必須降低工作面與回風(fēng)風(fēng)流含有瓦斯?jié)舛龋摥h(huán)節(jié)令建設(shè)礦井成本大大增加，同時還影響了巷道掘進(jìn)施工的正常速度。 2.2 裝置設(shè)備影響因素 科技的迅猛發(fā)展令各類新型巷道掘進(jìn)設(shè)備、技術(shù)不斷涌現(xiàn)，并穩(wěn)步提升了掘進(jìn)速度，然而，從我國總體掘進(jìn)開采設(shè)備水平來講，雖 然品種齊全，卻欠缺優(yōu)質(zhì)性能，且自動化應(yīng)用程度有限，因而呈現(xiàn)出一定的滯后發(fā)展?fàn)顟B(tài)。
具體體現(xiàn)在我國生產(chǎn)研發(fā)的掘進(jìn)開采機械設(shè)備質(zhì)量性能有待進(jìn)一步提升，消耗刀具現(xiàn)象較大，設(shè)備故障率居高不下造連續(xù)開機率始終不高， 對煤礦巷道生產(chǎn)掘進(jìn)速度形成了不良影響，也引發(fā)了高效煤礦生產(chǎn)障礙。 2.3 煤礦巷道掘進(jìn)施工管理組織及施工工藝影響因素 我國宏觀經(jīng)濟發(fā)展進(jìn)程中電力短缺成為阻礙其快速發(fā)展的首要因素，為緩解供電壓力進(jìn)一步造成了我國煤炭產(chǎn)量的供不應(yīng)求狀況，為追求可觀經(jīng)濟利益，許多企業(yè)忽視持續(xù)發(fā)展而一味的提升煤炭生產(chǎn)量，并非依據(jù)生產(chǎn)計劃實施生產(chǎn)行為。
同時企業(yè)管理人員欠缺科學(xué)性施工管理組織，片面追求生產(chǎn)進(jìn)度，無法重視對工程建設(shè)的規(guī)范規(guī)程編制與有效質(zhì)量監(jiān)管，進(jìn)一步導(dǎo)致工程計劃的制定無法實現(xiàn)有效貫徹落實，為后續(xù)的煤礦生產(chǎn)埋下了不良安全隱患。另外基于煤礦巷道掘進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備性能與質(zhì)量的局限性，相應(yīng)造成了各項施工工藝水平的滯后并引發(fā)了掘進(jìn)速度無法快速提升局面。
3 煤礦巷道快速掘進(jìn)科學(xué)策略 3.1 創(chuàng)新爆破、探測工藝，提升快速掘進(jìn)效率 為快速實施掘進(jìn)施工我們首先應(yīng)采用先進(jìn)科學(xué)的探測技術(shù)，開展綜合全面的礦區(qū)地質(zhì)探測，依據(jù)探測結(jié)果準(zhǔn)確制定相適應(yīng)的施工規(guī)劃，進(jìn)而確保整體掘進(jìn)施工有序安全及高效開展。在爆破工藝選用中我們應(yīng)針對硬巖深空爆破工藝技術(shù)展開科學(xué)研究，依據(jù)施工煤礦地質(zhì)現(xiàn)實特征適應(yīng)性選擇裝藥結(jié)構(gòu)、爆破參數(shù)，有效提升循環(huán)施工進(jìn)度。
煤礦巷道掘進(jìn)施工進(jìn)尺主要受到爆破效果的影響，而爆破效果又受制于眼深、應(yīng)用掏槽方式，裝藥形式及炮眼角度等各項爆破參數(shù)。因此我們應(yīng)通過綜合實驗確定巷道掘進(jìn)施工中提升炮眼深度、應(yīng)用中深孔技術(shù)爆破可合理提升循環(huán)進(jìn)尺及一次爆破形成的巖石總量，降低打眼裝巖等輔助施工工序時間，進(jìn)而有效提升巷道掘進(jìn)施工功效與速度。
應(yīng)用氣腿鑿巖機其形成的炮眼深度會受到一定限制影響，因此我們應(yīng)對該類打眼機具進(jìn)行必要的改進(jìn)，有效提升工人實踐操作水平，確保炮延伸度得到良好加大。在控制炮眼深度后掏槽效果的優(yōu)劣會直接對全斷面的生產(chǎn)爆破效果產(chǎn)生影響，倘若炮眼深度范圍為兩米到兩米半，我們應(yīng)采用直眼掏槽方式。
為有效提升直眼中深孔掏槽效果及其利用炮眼率，我們應(yīng)位于裝藥眼周圍附近布設(shè)空眼，進(jìn)而提升其自由面，同時我們應(yīng)合理確定裝藥眼相。
2.施工方法選擇應(yīng)考慮的因素有哪些
1）施工條件：實踐證實，施工條件是決定施工方法的最基本因素，它包括一個施工隊伍所具備的施工能力、素質(zhì)以及管理水平。目前隧道施工隊伍的素質(zhì)和施工裝備水平，有高有低，參差不齊，因此，在選擇施工方法時，不能不考慮這個因素的影響。
2）圍巖條件：也就是地質(zhì)條件，其中包括圍巖級別，地下水及不良地質(zhì)現(xiàn)象等。圍巖級別是地圍巖工程性質(zhì)的綜合判定，對施工方法的選擇起著重要的甚至決定性的作用。從施工技術(shù)的發(fā)展趨勢看，地質(zhì)條件雖然是重要的，但基本施工方法的變化卻不顯著。例如全斷面法和超短臺階法的結(jié)合以及全地質(zhì)型掘進(jìn)機及自由斷面掘進(jìn)機等的開發(fā)都說明了這一點。
3）隧道斷面積：隧道尺寸和形狀，對施工方法選擇也有一定的影響。目前隧道斷面有向大斷面方向發(fā)展的趨勢，如公路隧道已開始修建3車道甚至4車道的大斷面，水電工程是的大斷面洞室，更是屢見不鮮。在這種情況下，施工方法必須適應(yīng)其發(fā)展。在單線和雙線的鐵路隧道、雙車道公路隧道中，越來越多地采用了全斷面法及臺階法；而在更大斷面的隧道工程中，先采用各種方法修小斷面的導(dǎo)坑，再擴大形成全斷面的施工方法極為盛行。
4）埋深：隧道埋深與圍巖的初始應(yīng)力場及多種因素有關(guān)，通常將埋深分為淺埋和深埋兩類，有時將淺埋又分為超淺埋和淺埋兩類。在同樣地質(zhì)條件下，由于埋深的不同，施工方法也將有很大差異。
5）工期：作為設(shè)計條件之一的施工工期，在一定程度上會影響基本施工方法的選擇。因為工期決定了在均衡生產(chǎn)的條件下，對開挖、運輸?shù)染C合生產(chǎn)能力的基本要求，即對施工均衡速度、機械化水平和管理模式的要求。
6）環(huán)境條件：當(dāng)隧道施工對周圍環(huán)境產(chǎn)生如爆破振動、地表下沉、噪聲、地下水條件的變化等不良影響時，環(huán)境條件也應(yīng)成為選擇隧道施工方法的重要因素之一，在城市條件下，甚至?xí)蔀檫x擇施工方法的決定性因素。
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3.1. 淺埋暗挖法在具體選擇施工方法時,一般應(yīng)考慮哪些因素
淺埋暗挖施工廣泛用于城市地鐵、市政工程、城市熱力與電力隧道、城市地下過街道、地下停車場、水利工程等工程項目中。
淺埋暗挖技術(shù)是以加固和處理軟弱地層為前提，采用足夠剛性的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，選用合理的開挖方式，應(yīng)用信息化量測反饋設(shè)計和施工，以保證施工安全，控制地面沉降。 淺埋暗挖以“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強支護、早封閉、勤量測”為施工控制要點，采用多種輔助工法，超前支護，改善加固圍巖，調(diào)動部分圍巖的自承能力；采用不同的開挖方法及時支護、封閉成環(huán)，使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護體系；在施工過程中應(yīng)用監(jiān)控量測、信息反饋和優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)不塌方、少沉降的安全生產(chǎn)與施工。
淺埋暗挖施工方法適用面廣，尤其對于結(jié)構(gòu)埋置淺、地面建筑物密集、交通運輸繁忙、地下管線密布，且對地面沉陷要求嚴(yán)格的都市地區(qū)更為適用。但這種方法危險因素較多，相應(yīng)對安全生產(chǎn)提出了更高的要求。
主要危險因素 在淺埋暗挖施工過程中，造成危險的因素包括地質(zhì)、環(huán)境、施工方法、人員素質(zhì)、設(shè)備條件等。與普通建筑施工對比，淺埋暗挖施工易發(fā)生以下幾種事故。
1.土石方坍塌 隧道施工過程中，由于圍巖地質(zhì)條件發(fā)生突變或地下水位變化，以及人為或客觀原因造成隧道洞身開挖后，臨空時間過長，圍巖因應(yīng)力釋放、承壓塊或圍巖失穩(wěn)、風(fēng)化、圍巖擾動范圍過大過強，如果沒有采取相應(yīng)的對策措施，就會發(fā)生土石方坍塌事故。 2.模板倒塌 造成模板倒塌的原因主要有：模板工程施工沒有專項組織設(shè)計或方案；現(xiàn)澆混凝土模板支撐沒有經(jīng)過設(shè)計計算，支撐系統(tǒng)強度、剛度不夠，在澆筑混凝土過程中，造成整體失穩(wěn)坍塌；拆模時，混凝土沒有達(dá)到設(shè)計強度；在模板上堆物過多，使模板超過允許荷載；使用質(zhì)量差的鋼管、扣件造成支撐系統(tǒng)的鋼管變形或扣件崩裂等。
3.用電安全 因淺埋暗挖主要在洞內(nèi)施工作業(yè)，空間較小，人員與設(shè)備之間、設(shè)備與設(shè)備之間的距離比較狹窄，動力、照明線路交叉，風(fēng)、水、電管路都需要鋪設(shè)，加之洞內(nèi)濕度大，加大了用電安全的管理難度。 安全控制要點 1.防止土石方坍塌事故 在施工過程中，施工單位應(yīng)積極做好地質(zhì)超前預(yù)報，認(rèn)真研究地質(zhì)勘察報告及施工地質(zhì)剖面圖，對隧道洞身穿越巖層做好分段處理。
在圍巖體開挖剝落后，認(rèn)真觀察圍巖的走向、傾角、裂隙及節(jié)理發(fā)育情況，做好對比、記錄分析工作，對地質(zhì)斷層帶、圍巖體破碎或預(yù)測可能突變的地段，進(jìn)行地質(zhì)探孔、鉆取巖樣，探明前方4~5m左右的土體性質(zhì)。 作好掌子面（指挖隧道的工作面）量測工作，對圍巖體的變化趨勢進(jìn)行預(yù)測，制定對策切實指導(dǎo)施工作業(yè)。
如發(fā)現(xiàn)有引起掌子面失穩(wěn)的因素，采取封閉掌子面進(jìn)行引排水或注漿改良地層，預(yù)防掌子面失穩(wěn)塌方。 嚴(yán)格按照臺階法開挖，開挖時預(yù)留核心土。
核心土有一定坡度，具體坡角由土層性質(zhì)確定。開挖時按設(shè)計進(jìn)尺，嚴(yán)禁超挖、冒進(jìn)。
控制開挖進(jìn)尺，減少開挖臨空面的臨空時間；在開挖后及時初噴，防止圍巖體因臨空時間過長而風(fēng)化、失穩(wěn)。 加強施工通風(fēng)，確保隧道洞身開挖施工的可視度、空氣清新度；加強施工現(xiàn)場風(fēng)、水、電管線路的維修和保養(yǎng)，確保施工期間正常運轉(zhuǎn)，防止因停風(fēng)、水、電而導(dǎo)致下道工序無法進(jìn)行而增長開挖后圍巖體的臨空時間而引起坍塌。
在施工現(xiàn)場備足一定量的方木、充氣磚或已裝噴錨料的編織袋，以備不時之需。一旦出現(xiàn)坍塌危險，要采取及時、合理的處理措施。
首先控制塌方的擴大化，對危石及時清除，或用錨桿進(jìn)行固定；及時初噴對圍巖面進(jìn)行封閉，加快格柵的架設(shè)與錨噴速度；對塌方范圍，包括掌子面進(jìn)行支撐加固處理；遭遇流沙時及時封閉掌子面，并對沙層壓注水泥-水玻璃雙液漿；對破裂面或斷層引起涌水導(dǎo)致的塌方，及時封閉掌子面后，進(jìn)行帷幕止水注漿。 當(dāng)塌方體積較小時，可采用直接錨噴處理或應(yīng)急材料處理。
直接錨噴處理方法是，先期進(jìn)行初噴后，掛網(wǎng)并架設(shè)鋼格柵，分層噴實塌方后形成空洞；或在格柵上部平鋪方木或裝噴錨料的編織袋，在其間預(yù)埋鋼管頂?shù)巾敳?，先往塌方空洞噴射一定的干噴錨料，然后完成格柵的噴射支護，最后通過鋼管壓注水泥漿。采用應(yīng)急材料的處理方法是，當(dāng)塌方來勢較快時，用方木、充氣磚或已裝噴錨料的編織袋等應(yīng)急物資，對塌方位置進(jìn)行臨時封堵，或馬上掛網(wǎng)架立格柵，在其上部塞填方木、充氣磚或已裝噴錨料的編織袋，在最里層預(yù)留注漿管后，直接進(jìn)行錨噴，最后注漿。
塌方體積較大時，不允許對塌方后的堆積體進(jìn)行直接開挖，必須在做好以下3項措施后方可進(jìn)行：塌空位置采用鉆孔下管先噴干噴錨料后注漿或直接壓注水泥漿充填；超前支護的護項工作；堆積體的注漿加固。 2.防止模板倒塌事故 模板工程的安裝、拆除作業(yè)施工，必須按專項施工方案和規(guī)定的作業(yè)程序操作，保證模板及其支撐材料的材質(zhì)滿足施工剛度、強度要求。
模板支撐應(yīng)支設(shè)在堅實的基礎(chǔ)上，有足夠的支撐面積，嚴(yán)禁受力后基礎(chǔ)變形或下沉。模板及其支撐系統(tǒng)在安裝工程中，必須設(shè)置臨時固定設(shè)施，嚴(yán)防傾覆。
模板未固定牢靠前，不得進(jìn)行下一道工序。嚴(yán)禁在連接件和支撐件上攀登，嚴(yán)禁在上下同一垂直面上安。
4.深基坑開挖的方法有哪些
原發(fā)布者：differenta
基坑開挖方法開挖方法主要有放坡分層挖土、有支撐分層挖土、盆式挖土、中心島式挖土等幾種，應(yīng)根據(jù)基坑面積大小、開挖深度、支護結(jié)構(gòu)形式、環(huán)境條件等因素選用。（1）放坡分層開挖：分層挖土是將基坑按深度分為多層進(jìn)行逐層開挖，這種開挖方式適合于四周空曠、有足夠放坡場地、周圍沒有建筑設(shè)施或地下管線的情況。分層厚度，軟土地基應(yīng) 開挖方法主要有放坡分層挖土、有支撐分層挖土、盆式挖土、中心島式挖土等幾種，應(yīng)根據(jù)基坑面積大小、開挖深度、支護結(jié)構(gòu)形式、環(huán)境條件等因素選用。 （1）放坡分層開挖：分層挖土是將基坑按深度分為多層進(jìn)行逐層開挖，這種開挖方式適合于四周空曠、有足夠放坡場地、周圍沒有建筑設(shè)施或地下管線的情況。分層厚度，軟土地基應(yīng)控制在2m以內(nèi)；硬質(zhì)土可控制在5m以內(nèi)為宜。開挖順序可從基坑的某一邊向另一邊平行開挖，可從基坑兩頭對稱開挖，或從基坑中間向兩邊平行對稱開挖，也可交替分層開挖，這些均可根據(jù)工作面和土質(zhì)情況決定。 在采用放坡開挖時，要求基坑邊坡在施工期間保持穩(wěn)定?；舆吰缕露葢?yīng)根據(jù)土質(zhì)、基坑深度、開挖方法、留置時間、邊坡荷載、排水情況及場地大小確定。放坡開挖應(yīng)有降低坑內(nèi)水位和防止坑外水倒灌的措施。若土質(zhì)較差且基坑施工時間較長，邊坡坡面可采用鋼絲網(wǎng)噴漿等措施進(jìn)行護坡，以保持基坑邊坡穩(wěn)定。在軟土地基下，不宜挖深過大，一般控制在6~7m左右，堅硬土層則不受此限制。放坡值應(yīng)符合規(guī)范要求。 放坡
5.基坑開挖前應(yīng)根據(jù)什么因素確定基坑開挖方法
基坑工程土方開挖前，應(yīng)根據(jù)基坑工程設(shè)計和場地條件，綜合考慮支護結(jié)構(gòu)形式、水文和地質(zhì)條件、氣候條件、環(huán)境要求以及機械配置等情況，編寫出土方開挖施工組織設(shè)計，用于指導(dǎo)土方開挖施工。
土方開挖之前，要做好施工準(zhǔn)備工作。對設(shè)計圖紙要進(jìn)行認(rèn)真的學(xué)習(xí)和審查；對施工區(qū)域的地質(zhì)、水文及周邊環(huán)境要進(jìn)行仔細(xì)查勘，摸清情況；要完成場地清理、排除地面水、修建臨時設(shè)施及道路、設(shè)置測量控制網(wǎng)等工作，并且要做好機具、物質(zhì)和人員的準(zhǔn)備工作。
參考鏈接：
深基坑工程土方開挖前_百度文庫
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6.影響圍巖壓力的因素有哪些
(1)煤的變質(zhì)程度；（2）圍巖和煤層的滲透性；（3）地質(zhì)構(gòu)造；（4）地下水活動；（5）煤田暴露程度；（6）煤層埋藏深度。
煤層氣直井必須通過壓裂改造才可以產(chǎn)氣，但是煤巖獨有的雙重孔隙結(jié)構(gòu)決定了煤巖壓裂不同于砂巖壓裂。通過沁水南部盆地煤巖力學(xué)性質(zhì)試驗以及煤巖室內(nèi)裂縫擴展形態(tài)與壓力的試驗，對投產(chǎn)的煤層氣井進(jìn)行現(xiàn)場壓裂施工曲線形態(tài)的分析歸類，三者相互結(jié)合，明確提出煤巖結(jié)構(gòu)是影響煤層氣井壓裂效果的關(guān)鍵因素，只有根據(jù)不同煤巖結(jié)構(gòu)實現(xiàn)煤層氣開發(fā)工藝的一井一法，才能實現(xiàn)煤層氣的高效開發(fā)。
