4. 掘进循环图表编制方法
掘进循环作业图表是把一个循环内的各道工序按时间顺序、空间位置和逻辑关系固定下来的施工组织文件,它既是班组作业的依据,也是进尺与效率分析的基准。编制循环图表的核心不是"把工序排一排",而是要在有限的时间内,把破岩、装运、支护、辅助等工序合理搭接,使循环时间最短、工序干扰最小、安全间隙充足。本节围绕绘制步骤、时间参数确定和工序衔接逻辑三方面展开,并给出可直接套用的编制方法。
一、循环图表的构成与绘制步骤
一张完整的循环图表通常包含三部分内容:左侧为工序名称栏,按循环内实际发生的先后列出各工序;中部为时间坐标轴,以小时或分钟为刻度,横道表示各工序的起止时刻与持续时间;右侧或下方为工程量、人员配置、进尺等参数栏。对于多工序平行作业的巷道,还常附一张空间位置示意图,标明各工序在巷道断面或纵向上的作业区段,避免交叉干扰。
绘制步骤可归纳为五步。第一步,确定循环进尺与循环次数。根据围岩条件、断面尺寸、钻眼机具和支护形式,先定单循环进尺,再结合班制确定每班或每日循环数。例如某煤巷断面 4.2 m×3.0 m,采用气腿式凿岩机配耙斗装岩机,围岩中等稳定,取循环进尺 1.6 m,日进 3 个循环。第二步,列出循环内全部工序,包括交接班检查、打眼、装药联线、爆破通风、敲帮问顶、临时支护、装岩、永久支护、铺轨延管、清理等。第三步,估算各工序持续时间,方法见下一节。第四步,按工艺逻辑确定先后顺序与可平行搭接的工序,排出横道图。第五步,校核循环总时间与班时是否匹配,调整搭接关系或工序时长,形成正式图表。
二、时间参数的确定方法
工序时间不能凭经验随意填写,应按"工程量÷效率"逐项计算,再考虑作业系数。以打眼工序为例,炮眼总数 42 个,平均孔深 1.8 m,凿岩机台效按 0.35 m/min 计,两台同时作业,则纯钻眼时间约为 42×1.8÷(0.35×2)≈108 min;考虑换钎、移位、避让等辅助时间,取作业系数 1.25,实际安排约 135 min。装药联线按炮眼数与人工作业效率估算,42 个炮眼、两人作业、每人每分钟 1.2 个,约 18 min,加联线检查取 25 min。爆破通风包括撤人、警戒、起爆、通风排烟,一般取 30~40 min,取决于通风长度与风量。
装岩工序是循环中的长工序,时间由爆落矸石量与装岩机能力决定。循环进尺 1.6 m、断面 12.6 m²、松散系数取 1.6,则爆落矸石松散体积约 32 m³;耙斗装岩机实际生产率按 45 m³/h 计,纯装岩约 43 min,加调车、清底取 60 min。支护时间按锚杆数量、间排距和打注效率计算,若每循环打锚杆 12 根、帮锚 6 根,锚杆钻机效率 3 min/根,则约 54 min,加挂网与预紧取 70 min。辅助工序如铺轨、延风筒、延水管可穿插进行,合计约 30 min。
需要强调的是,上述数值属于教学示例参数,实际编制时应以本矿机具台效、人员熟练程度和围岩条件重新测算。时间参数确定后,还应留出 10%~15% 的机动时间,用于处理卡钎、设备故障、地质变化等不可预见情况,避免图表"满打满算"而现场无法执行。
三、工序衔接逻辑与平行作业组织
工序衔接的核心是判断哪些工序必须串联、哪些可以平行。串联关系由工艺决定:打眼必须在爆破之前,爆破通风必须在敲帮问顶和临时支护之前,装岩与永久支护之间则存在部分平行空间。以锚杆支护巷道为例,装岩进行到一定距离后,即可在已清底的区段开始打注锚杆,形成"装岩—支护"平行作业,但两者在纵向位置上应保持不小于 5~8 m 的安全距离,且支护作业不得位于空顶区下方。
另一个关键衔接点是爆破后的通风与安全检查。通风时间不足就进入工作面,会造成炮烟中毒和顶板判断失误;敲帮问顶未完成就上人作业,则存在浮矸伤人风险。因此图表中必须把"通风—检查—临时支护"作为不可压缩的串联段固定下来,不得被其他工序挤占。对于采用掘进机施工的巷道,则不存在爆破通风段,但增加了掘进机截割、退机、调机等工序,衔接逻辑相应变为"截割—临时支护—装运—永久支护",其中装运与截割可部分平行。
平行作业组织还要考虑人员与设备的冲突。若打眼与装岩共用同一台设备或同一批人员,就不能安排平行;若采用多台凿岩机与装岩机分班作业,则可实现钻装平行。图表编制时应标注每道工序的人员数和设备编号,便于现场核对是否存在"一人多岗"或"一机多用"的时间冲突。
四、图表校核与现场落地
图表排完后必须做三项校核。一是时间校核,各工序横道之和扣除平行重叠部分,应等于或略小于班时;若超出,优先压缩辅助工序或增加平行段,不得压缩通风与安全检查时间。二是空间校核,平行作业的工序在纵向上是否满足安全错距,装岩机与支护人员是否处于同一区段。三是资源校核,各时段人员、设备、风、水、电的用量是否超过供给能力,尤其要检查爆破器材领用与警戒范围是否与相邻作业面冲突。
现场落地时,循环图表应张贴于工作面附近,班前会按图表交底,班中由班长对照横道检查工序进度,班后记录实际起止时间。实际执行与图表的偏差正是效率分析的原始数据:若打眼经常超时,说明台效取值偏高或钎头磨损严重;若装岩与支护频繁互相等待,说明平行错距或人员配置需要调整。经过若干循环的实测修正,图表才能从"纸面计划"变成"可执行的作业标准"。