1. 采掘接续与巷道排程总览

地下矿山的生产不是一条“从矿体到选厂”的直线,而是一张由采场、巷道、井筒、硐室和运输设备共同构成的立体网络。要理解采掘接续计划与巷道排程,首先要看清这张网络里“谁在出矿、谁在开路、谁在保障”,以及三者之间在时间和空间上的耦合关系。

一、地下矿山生产系统的构成

从系统功能看,地下矿山生产系统可划分为四个相互支撑的子系统:

  • 采准与回采系统:包括阶段运输巷道、采准天井、凿岩巷道、切割槽和采场本身,承担矿体的采准、切割与落矿出矿任务,是矿石的直接来源。
  • 开拓与提升系统:主副井、斜坡道、中段石门、溜井与井底车场,负责人员、设备、材料和矿石的垂直与水平转运,决定全矿的运输能力上限。
  • 通风与安全系统:进风井、回风井、风机站、风门与避险硐室,为井下作业提供新鲜风流和应急保障,其布局直接影响采掘工作面的可布置范围。
  • 辅助与保障系统:供电、供水、排水、压气、充填和维修硐室,是采掘作业持续进行的“后台”,任何一个环节滞后都可能拖慢接续节奏。

这四个子系统并非并列独立,而是通过中段和采场两个层级耦合在一起。一个中段的运输巷道既是采准工程的通道,也是通风和运输的共用空间;一条溜井既服务于采场出矿,又受制于井底车场的通过能力。因此,接续计划不能只盯采场,必须把巷道、井筒和硐室作为同一张网络来统筹。

二、采掘接续的核心矛盾

采掘接续的本质,是“采”与“掘”在时间和空间上的匹配问题。采场要持续出矿,就必须有新的采准、切割工程提前完成;而掘进本身又需要占用运输、通风和提升资源,会与正在回采的采场争夺通道。这一矛盾具体表现为三类冲突:

  1. 时间冲突:采场回采周期与掘进准备周期不匹配。若掘进滞后,采场将出现“等米下锅”的接续空档;若掘进超前过多,则巷道维护成本上升、资金占用增加。
  2. 空间冲突:掘进工作面与回采工作面在同一中段或相邻中段同时作业时,可能因爆破震动、通风短路或运输干扰而互相制约。
  3. 能力冲突:提升、运输、通风等公共资源有限,采场出矿量与掘进出渣量在同一时段叠加,容易造成溜井满仓、车场拥堵或风量不足。

因此,接续计划的核心任务不是“把采场排满”,而是在资源约束下找到采掘节奏的平衡点,使三级矿量——开拓矿量、采准矿量、备采矿量——保持在合理区间。行业实践中常以“采准超前、备采充足”为原则,例如要求备采矿量满足约 6~12 个月的回采需求(具体指标随矿山规模、矿体条件和政策要求调整,此处仅为示例性区间)。

三、巷道排程的任务定位

如果说采掘接续计划回答的是“什么时候采、采多少”,那么巷道排程回答的是“先掘哪条、后掘哪条、由谁掘、何时贯通”。它是接续计划在掘进侧的具体落地,承担三项任务:

  • 确定掘进顺序:依据采场投产时间倒排,确定各采准巷道、切割工程的开工与完工节点,保证采场按计划具备回采条件。
  • 分配掘进资源:将掘进台车、凿岩班组、出渣设备和运输通道分配到具体工作面,避免多工作面争抢同一溜井或同一运输段。
  • 控制贯通与通风节点:巷道贯通时间直接影响通风系统的形成,排程必须保证关键回风通道先于采场回采形成,避免出现无风或串联通风的作业面。

排程的输入通常包括:采场投产时间表、各巷道设计长度与断面、围岩稳固性、掘进台效(如示例取 2.5~4 m/班)、运输与提升能力、通风要求等;输出则是按周或按月编排的掘进工作面进度表与贯通节点表。排程是否合理,最终要看采场能否按期投产、三级矿量是否达标、通风与运输是否顺畅。

四、课程知识地图

本课程围绕“计划—排程—执行—反馈”的主线展开,可归纳为四个层次:

  • 基础层:生产系统构成、矿量与三级矿量概念、采掘接续的基本矛盾。
  • 计划层:采掘接续计划的编制方法、采场投产顺序、年度与月度计划分解。
  • 排程层:巷道掘进顺序优化、资源分配、贯通与通风节点控制、排程调整方法。
  • 执行与反馈层:进度跟踪、偏差分析、计划滚动修正与绩效评价。

下图将上述系统构成、核心矛盾与排程定位整合为一张关系图,帮助建立整体认知:

采掘接续与巷道排程总体关系 采准与回采系统 采场·天井·凿岩巷道 开拓与提升系统 井筒·溜井·井底车场 通风与安全系统 风井·风机站·避险硐室 辅助与保障系统 供电·排水·充填·维修 采掘接续核心矛盾 时间冲突:回采与掘进周期错配 空间冲突:同中段作业相互干扰 能力冲突:提升·运输·通风受限 目标:三级矿量保持合理 备采矿量示例:6~12 个月回采需求 巷道排程任务定位 ① 确定掘进顺序与节点 ② 分配台车·班组·运输资源 ③ 控制贯通与通风节点 输出:周/月掘进进度表 贯通节点表·资源分配表 约束输入 计划—排程—执行—反馈闭环 接续计划 → 巷道排程 → 现场执行 → 进度偏差分析 → 滚动修正 判断依据:采场按期投产 · 三级矿量达标 · 通风运输顺畅