論煤礦井巷工程的質(zhì)量管理
摘要： 煤礦井巷工程質(zhì)量的優(yōu)劣，直接關(guān)系到煤礦的生產(chǎn)安全，而煤礦的開采開拓方案確定之后，大量的井巷工程是由各礦井自己設(shè)計(jì)、自己施工、自己驗(yàn)收、自己使用。那么，如何提高井巷工程的質(zhì)量？本文結(jié)合煤礦井下人工開掘井巷的實(shí)際情況，從煤礦井巷工程的支護(hù)入題，分析了在井巷工程的建設(shè)中，影響井巷工程質(zhì)量的因素，并指出了提高井巷工程施工質(zhì)量的具體措施和方法。目的在于與廣大同行相互交流、共同探討，不斷總結(jié)和提升煤礦企業(yè)的管理水平。
關(guān)鍵字： 煤礦 井巷工程 質(zhì)量管理
一、煤礦井巷工程的支護(hù)介紹
煤礦井巷工程的支護(hù)可分為巷道支護(hù)和交岔點(diǎn)支護(hù)，下面分別進(jìn)行介紹、分析和說(shuō)明。
（一）巷道支護(hù)
巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)形式多樣，一般有支架支護(hù)、柱子支護(hù)、石材整體支護(hù)、錨噴支護(hù)及聯(lián)合支護(hù)。而可縮支架、錨噴支護(hù)屬于剛度較小的支護(hù)結(jié)構(gòu)，可允許巷道有較大的位移，能充分發(fā)揮圍巖自身支護(hù)作用。目前最常用的巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)是錨噴支護(hù)和金屬棚式支架支護(hù)。
1、錨桿支護(hù)：錨噴支護(hù)實(shí)際上是以錨桿和混凝土噴層為主要支護(hù)結(jié)構(gòu)的一系列支護(hù)形式的總稱。其中，錨桿是錨噴支護(hù)中的支護(hù)主體，在錨桿的作用下，圍巖既是支護(hù)載荷來(lái)源、又是特殊的支護(hù)結(jié)構(gòu)，它對(duì)于充分發(fā)揮圍巖自承能力、減少支護(hù)結(jié)構(gòu)材料等具有現(xiàn)實(shí)和理論意義；混凝土是用噴射機(jī)以壓縮空氣為動(dòng)力，噴射覆蓋到需要維護(hù)的巖面上，凝結(jié)硬化后發(fā)揮支護(hù)作用。
混凝土也可以單獨(dú)使用，在巖石、土層或結(jié)構(gòu)面上形成護(hù)壁結(jié)構(gòu)。
通過(guò)噴射混凝土的支護(hù)，主要起到四個(gè)方面的作用：一是加固與防止風(fēng)化；二是改善圍巖應(yīng)力狀態(tài)；三是發(fā)揮柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用；四是與圍巖構(gòu)成共同承載的整體結(jié)構(gòu)。
由于混凝土需要通過(guò)噴射機(jī)進(jìn)行噴射，因此，使用的材料和性能、噴射操作、噴射厚度都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，在后面還將介紹。
2、石材整體支護(hù)：石材支護(hù)是指用料石、混凝土或鋼筋混凝土砌筑成的整體支護(hù)。主要形式是直墻拱頂式，它是由拱、墻和基礎(chǔ)構(gòu)成，特點(diǎn)是拱可以充分發(fā)揮料石、混凝土抗壓強(qiáng)度高而抗拉強(qiáng)度低的特性。另外，拱的作用是承受頂壓應(yīng)力、并將它傳給側(cè)墻和兩幫，而墻的作用是支撐拱并且抵抗側(cè)壓，基礎(chǔ)的作用是把墻傳來(lái)的荷載及自重均勻地傳給底板。
值得注意的是，能夠使用錨噴支護(hù)的井巷，盡量不要使用石材整體支護(hù)。
3、聯(lián)合支護(hù)：在實(shí)際工程中，隨著礦井地質(zhì)條件的變化，單一的錨桿支護(hù)或噴射混凝土支護(hù)技術(shù)已經(jīng)不能滿足井巷穩(wěn)定及安全的需要，因此，在巖巷支護(hù)中采用以錨桿、金屬網(wǎng)、鋼帶、噴射混凝土等組成的錨噴支護(hù)；在煤巷支護(hù)中采用以錨桿、金屬網(wǎng)、鋼帶等組成的錨網(wǎng)支護(hù)；還有預(yù)應(yīng)力錨素支護(hù)和錨桿衍架支護(hù)，它們統(tǒng)稱為聯(lián)合支護(hù)。
在具體施工建設(shè)中，必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際、選擇采用相適應(yīng)的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式。
（二）交岔點(diǎn)支護(hù)
1、交岔點(diǎn)支護(hù)的一般原則：
（1）錨噴支護(hù)交岔點(diǎn)的支護(hù)參數(shù)，應(yīng)按交岔點(diǎn)最大寬度選取，并要取上限值。
（2）交岔點(diǎn)分岔巷道的加強(qiáng)支護(hù)長(zhǎng)度，應(yīng)根據(jù)圍巖性質(zhì)確定，一般情況要求宜取2 ~ 5m。
（3）砌碹支護(hù)的交岔點(diǎn)，砌碹厚度應(yīng)按交岔點(diǎn)最大寬度選取。分岔巷道的砌碹厚度，也應(yīng)按各自的寬度或交岔點(diǎn)的最大寬度選取。
（4）交岔點(diǎn)柱墻是兩條分岔巷道的支撐點(diǎn)，應(yīng)采用料石或混凝土砌筑。錨噴支護(hù)的交岔點(diǎn)若不用混凝土或料石砌筑柱墻時(shí)，其柱墻處應(yīng)采取措施加強(qiáng)支護(hù)。
2、交岔點(diǎn)支護(hù)可分為現(xiàn)澆整體混凝土支護(hù)和錨桿組合支護(hù)。現(xiàn)澆混凝土支護(hù)一般由拱頂和側(cè)墻兩部分組成；錨桿組合支護(hù)包括錨桿與混凝土支架、金屬拱形支架、梯形木材棚子等結(jié)構(gòu)形式。
二、影響煤礦井巷工程質(zhì)量的因素分析
根據(jù)多年來(lái)的實(shí)際總結(jié)，影響煤礦井巷工程質(zhì)量的因素有以下幾個(gè)方面：
（一）井巷工程的施工設(shè)計(jì) 施工設(shè)計(jì)是井巷工程質(zhì)量的理論基礎(chǔ)，如果設(shè)計(jì)合理，在建設(shè)中能嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工、驗(yàn)收，井巷工程質(zhì)量就有了先天性的保障；反之，如果設(shè)計(jì)不合理，施工建設(shè)出來(lái)的井巷工程就注定了質(zhì)量低劣，既增加了井巷維修的經(jīng)濟(jì)成本、又影響使用安全。
（二）井巷工程的實(shí)際施工作業(yè) 對(duì)于新開掘的井巷工程，各作業(yè)工序是否正確，直接決定了井巷工程質(zhì)量的好壞。基本作業(yè)工序涵蓋的內(nèi)容是：學(xué)習(xí)貫徹《作業(yè)規(guī)程》及相關(guān)安全技術(shù)措施；中線和腰線的測(cè)量確定和控制；鉆炮眼作業(yè)；裝藥結(jié)構(gòu)與起爆；巷道支護(hù)、裝運(yùn)煤矸、清理現(xiàn)場(chǎng)。下面分別介紹。
1、任何一條將要開掘的巷道，在施工前必須認(rèn)真學(xué)習(xí)貫徹工程技術(shù)人員編制的施工設(shè)計(jì)、作業(yè)規(guī)程及相關(guān)安全技術(shù)措施，從理論上使作業(yè)人員掌握設(shè)計(jì)要求及相關(guān)內(nèi)容。否則，盲目開掘出來(lái)的巷道肯定是不合格的、甚至可能存在安全隱患。
2、實(shí)際施工過(guò)程中，中線和腰線的測(cè)量確定和控制，直接影響到巷道的起伏與曲直。如果中線和腰線的測(cè)量正確、控制合理（允許偏差在設(shè)計(jì)規(guī)定的范圍內(nèi)），那么，開掘出來(lái)的巷道肯定是又平又直，能夠保證后期使用的安全；反之，如果中線和腰線的測(cè)量和確定不合理（允許偏差超出了設(shè)計(jì)規(guī)定的范圍），那么，開掘出來(lái)巷道就難于滿足安全使用。
3、在進(jìn)行鉆炮眼作業(yè)中，炮眼直徑、炮眼深度、炮眼布置的是否合理，直接關(guān)系到爆破效果、巷道成形、成本高低。
4、裝藥結(jié)構(gòu)與起爆作業(yè)。裝藥結(jié)構(gòu)有連續(xù)裝藥、耦合裝藥和不耦合裝藥、正向起爆裝藥和反向起爆裝藥之區(qū)別。裝藥結(jié)構(gòu)與起爆方法是影響爆破效果的重要因素。
5、巷道支護(hù)、裝運(yùn)煤矸、清理現(xiàn)場(chǎng)各工序都是影響井巷工程質(zhì)量的部分因素。
6、在錨噴巷道施工建設(shè)中，相關(guān)工序處理操作不恰當(dāng)，也直接影響巷道的工程質(zhì)量。
7、在砌碹巷道建設(shè)中，料石的接茬壓茬、壁后充填、重縫、瞎縫、干縫、砌碹體厚度等，都是直接影響工程質(zhì)量的因素。
（三）影響交岔點(diǎn)的工程質(zhì)量，主要有兩個(gè)方面 一是交岔點(diǎn)設(shè)計(jì)不合理；二是實(shí)際施工沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求。
（四）支護(hù)質(zhì)量的監(jiān)測(cè)與檢測(cè)、以及工程質(zhì)量的驗(yàn)收 巷道支護(hù)質(zhì)量的監(jiān)測(cè)與檢測(cè)，主要借助一些儀器儀表來(lái)實(shí)現(xiàn)。而工程質(zhì)量的驗(yàn)收則是要求質(zhì)量驗(yàn)收人員班班親臨現(xiàn)場(chǎng)，按照《作業(yè)規(guī)程》的設(shè)計(jì)要求，逐項(xiàng)進(jìn)行驗(yàn)收。驗(yàn)收工作是否認(rèn)真、細(xì)致和嚴(yán)格，決定了整體的巷道工程質(zhì)量的好與差，因此，需要質(zhì)量驗(yàn)收人員在日常工作中認(rèn)真把關(guān)。
三、提高煤礦井巷工程質(zhì)量的措施和辦法
通過(guò)上述的分析，可以總結(jié)出提高煤礦井巷工程質(zhì)量的有效措施和辦法，有三個(gè)方面：
（一）合理進(jìn)行施工設(shè)計(jì)
在前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)，井巷工程的設(shè)計(jì)是工程質(zhì)量的理論基礎(chǔ)。如果設(shè)計(jì)合理，井巷工程質(zhì)量就有了先天性的理論基礎(chǔ)和保障；反之，如果設(shè)計(jì)不合理，施工建設(shè)出來(lái)的井巷工程就注定了質(zhì)量低劣、難于保證使用，并且在后期的使用中既增加了經(jīng)濟(jì)投入、又影響安全。因此，工程技術(shù)人員在做設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該做到井巷布局科學(xué)、參數(shù)合理準(zhǔn)確、支護(hù)形式選擇正確。
1、在考慮井巷布局時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)熟悉將要設(shè)計(jì)的井巷位置周圍其它巷道分布情況，同時(shí)要充分考慮到以后的整體發(fā)展，盡量避免出現(xiàn)巷道之間互相影響、出現(xiàn)重復(fù)多余巷道、無(wú)效巷道和出現(xiàn)影響后期發(fā)展的巷道，做到井巷整體布局科學(xué)、合理。
2、對(duì)于巷道幾何斷面的選擇、相關(guān)參數(shù)的確定，設(shè)計(jì)人員應(yīng)借鑒以往的歷史經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)設(shè)計(jì)巷道所在位置的地質(zhì)巖層情況，反復(fù)推敲、精確計(jì)算。最終合理準(zhǔn)確選擇巷道的斷面、相關(guān)參數(shù)。
3、在確定了巷道的斷面和相關(guān)參數(shù)之后，相應(yīng)的支護(hù)形式和支護(hù)材料也就隨之可以做出確定。
（二）嚴(yán)格進(jìn)行實(shí)際施工
井巷工程的實(shí)際施工作業(yè)中，特別是各作業(yè)工序是否正確操作，直接決定了井巷工程質(zhì)量的好壞。對(duì)于開掘的井巷工程，必須正確完成以下七個(gè)方面的基本作業(yè)程序：
1、在施工前，必須由工程技術(shù)人員認(rèn)真貫徹學(xué)習(xí)《施工設(shè)計(jì)》、《作業(yè)規(guī)程》及相關(guān)安全技術(shù)措施，從理論上使作業(yè)人員掌握設(shè)計(jì)技術(shù)要求、如何操作和相關(guān)安全的實(shí)際措施等內(nèi)容。
2、通過(guò)測(cè)量，準(zhǔn)確給定中線和腰線，并且要始終控制中線和腰線，使中線和腰線的偏差在設(shè)計(jì)規(guī)定的范圍內(nèi)。因此，一是要求現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員班班按中線和腰線施工；二是測(cè)量技術(shù)人員要定期到現(xiàn)場(chǎng)跟蹤測(cè)量、延伸中線和腰線，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正。
3、在進(jìn)行鉆炮眼作業(yè)中，要求嚴(yán)格按照《作業(yè)規(guī)程》設(shè)計(jì)要求，做到兩個(gè)方面：一是合理確定炮眼的深度；二是合理布置掏槽眼、輔助眼、周邊眼、幫眼、頂眼、底眼。
4、在進(jìn)行裝藥結(jié)構(gòu)與起爆作業(yè)時(shí)，首先必須將炮眼中的巖粉和水吹洗干凈；其次，把按照規(guī)定制作好的藥包進(jìn)行安裝，并且用1:3的泥沙混合炮泥（濕度為18% ~ 20%）填塞炮眼；然后，按照爆破圖表規(guī)定的全斷面一次起爆要求（不能全斷面一次起爆的必須采取安全技術(shù)措施），把雷管腳線聯(lián)接起來(lái)，并與放炮母線聯(lián)接起來(lái)，聯(lián)接時(shí)必須確保按照掏槽眼、輔助眼、幫眼、頂眼、底眼的順序依次先后起爆；最后進(jìn)行起爆作業(yè)。
為了確保作業(yè)的安全，實(shí)際操作中還必須執(zhí)行下列規(guī)定：
（1）爆破作業(yè)必須嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢制”。
（2）炮眼深度小于0.6m時(shí)，不得裝藥爆破；炮眼深度為0.6 ~ 1m時(shí)，填塞炮泥長(zhǎng)度不得小于炮眼深度的1/2；炮眼深度超過(guò)1m時(shí)，填塞炮泥長(zhǎng)度不得小于0.5m；炮眼深度超過(guò)2.5m時(shí)，填塞炮泥長(zhǎng)度不得小于1m；光面爆破時(shí)，周邊光爆炮眼應(yīng)用炮泥封實(shí)，且填塞炮泥長(zhǎng)度不得小于0.3m。
（3）在有瓦斯的工作面起爆時(shí)，所有電雷管的總延期時(shí)間不得超過(guò)130ms，并且必須采用正向起爆。
（4）現(xiàn)場(chǎng)的爆破人員、瓦斯檢查人員、班（組）長(zhǎng)要緊密配合，認(rèn)真執(zhí)行放炮三人聯(lián)鎖制度。
5、巷道支護(hù)、裝運(yùn)煤矸、清理現(xiàn)場(chǎng)。在實(shí)際施工作業(yè)中，要求爆破作業(yè)一旦結(jié)束，首先必須認(rèn)真檢查通風(fēng)、瓦斯、煤塵、頂板、支架、拒爆、殘藥等情況。如有危險(xiǎn)情況，必須立即處理；然后采取可靠的臨時(shí)支護(hù)措施（前探樑），才能進(jìn)行煤矸的裝運(yùn)；最后進(jìn)行永久性的支護(hù)。在進(jìn)行永久性的支護(hù)作業(yè)時(shí)，必須按照《作業(yè)規(guī)程》的要求形式進(jìn)行支護(hù)。工作徹底結(jié)束后才能撤除臨時(shí)支護(hù)措施（前探樑），清理現(xiàn)場(chǎng)，做到“工完、料盡、場(chǎng)地清”和保持文明生產(chǎn)。
6、對(duì)于錨噴巷道的施工，錨桿安裝完畢時(shí)，首先應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行第一次混凝土噴射，并且噴射后要采取行之有效的養(yǎng)護(hù)措施，避免被揭露的圍巖巖層因?yàn)轱L(fēng)化而松散、造成自承能力下降而影響支護(hù)強(qiáng)度；其次，錨噴的厚度必須符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。這樣，才能確保巷道的支護(hù)質(zhì)量。
7、對(duì)于砌碹巷道的施工，一是料石的接茬、壓茬必須認(rèn)真、不得出現(xiàn)重縫；二是壁后充填必須飽滿、不得存在空幫空頂；三是砌碹體厚度必須達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；四是不得出現(xiàn)瞎縫和干縫。
（三）對(duì)于巷道交岔點(diǎn)的工程質(zhì)量，必須做到兩個(gè)方面 一是要求工程技術(shù)人員合理設(shè)計(jì)交岔點(diǎn)，包括交岔點(diǎn)的位置、斷面、參數(shù)、支護(hù)形式、支護(hù)材料等都必須反復(fù)斟酌和分析確定；二是實(shí)際施工作業(yè)中，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行施工建設(shè)。
（四）嚴(yán)格進(jìn)行工程質(zhì)量的驗(yàn)收工作 要求質(zhì)量驗(yàn)收人員班班親臨現(xiàn)場(chǎng)，按照《作業(yè)規(guī)程》的設(shè)計(jì)要求，逐條逐項(xiàng)進(jìn)行驗(yàn)收，對(duì)驗(yàn)收中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行整改。并且驗(yàn)收人員要收集相關(guān)基礎(chǔ)資料，認(rèn)真做好記錄，形成巷道工程質(zhì)量驗(yàn)收的原始檔案。
結(jié)束語(yǔ)
為了煤礦的安全發(fā)展，必須管理好井巷的工程質(zhì)量。本文結(jié)合煤礦井下人工開掘井巷的實(shí)際，介紹了煤礦井巷工程的支護(hù)，分析了影響煤礦井巷工程質(zhì)量的因素，總結(jié)出了提高井巷工程施工質(zhì)量的具體措施和方法。目的在于起到拋磚引玉的作用，引起從事煤礦行業(yè)的廣大同仁的共鳴、并相互交流、共同探討，加強(qiáng)工程質(zhì)量的管理，提升煤礦企業(yè)的安全水平，促進(jìn)煤礦安全發(fā)展。
由于本文作者的理論知識(shí)受限、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，因此不當(dāng)之處所在難免，真誠(chéng)地懇求廣大同仁給予批評(píng)指正！
二〇一二年五月十八日
參考文獻(xiàn)：
1、《煤礦安全規(guī)程》，煤炭工業(yè)出版社出版。
2、《煤礦總工程師技術(shù)手冊(cè)》，煤炭工業(yè)出版社出版。
3、《煤礦安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”文件匯編》，云南省安全生產(chǎn)監(jiān)督局、云南省煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局出版。
