巖巷過(guò)斷層群極破碎頂板條件下快速施工研究及實(shí)踐

張宗國(guó)

摘 要：棗礦集團(tuán)蔣莊礦已進(jìn)入中后期開(kāi)采，地質(zhì)條件較為復(fù)雜，通過(guò)安全管理、爆破管理、優(yōu)化勞動(dòng)組織等措施實(shí)現(xiàn)巖巷過(guò)斷層群極破碎頂板條件下的快速施工，對(duì)該技術(shù)的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：巖巷；斷層群極破碎頂板；快速施工；安全管理；爆破管理；優(yōu)化勞動(dòng)組織

1 概述

棗礦集團(tuán)蔣莊礦已進(jìn)入中后期開(kāi)采，地質(zhì)條件較為復(fù)雜，巖巷在斷層群極破碎頂板條件下快速施工是急需解決的問(wèn)題。

南翼軌道石門為全巖巷道，巷道寬度4.2m，高度3.2m（墻高1.6m、拱高1.6m），正常情況下使用快硬水泥蛇形錨桿，錨桿間排距1000×1000mm，噴厚70mm。

該巷道于14#前14m起連續(xù)揭露三條較大斷層，同時(shí)還有落差小于3m的伴生斷層（見(jiàn)圖1）。

過(guò)斷層群期間，頂板極松軟、破碎，以往過(guò)斷層每班進(jìn)尺僅1m左右，制約了生產(chǎn)。所以我們對(duì)南翼軌道石門過(guò)斷層群極破碎頂板條件下快速施工進(jìn)行技術(shù)研究。

2 實(shí)驗(yàn)巷道過(guò)斷層群斷面選擇

過(guò)斷層期間采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，每排拱部使用5根規(guī)格為￠18×2000mm的樹(shù)脂錨桿，達(dá)到加強(qiáng)支護(hù)的目的。幫部仍然使用4根規(guī)格為￠14×1700mm的快硬水泥蛇形錨桿。錨桿間排距為1000×1000mm，循環(huán)進(jìn)尺為1米，堅(jiān)持逐排掘進(jìn)逐排支護(hù)，支護(hù)緊跟迎頭，嚴(yán)禁打大茬，防止循環(huán)進(jìn)尺過(guò)大，頂板難以控制而造成事故。嚴(yán)禁空頂空幫作業(yè)，噴漿厚度為70mm。

3 過(guò)斷層群極破碎帶快速施工的方法

經(jīng)過(guò)在南翼軌道石門反復(fù)實(shí)踐研究，實(shí)現(xiàn)過(guò)斷層群及破碎帶快速掘進(jìn)，需要做以下幾個(gè)方面工作：

3.1 安全管理：強(qiáng)化過(guò)斷層群極破碎帶措施。

3.1.1 進(jìn)入工作地點(diǎn)前、打眼前、裝藥前、爆破后、支護(hù)前都必須敲幫問(wèn)頂，及時(shí)找掉頂幫懸矸危巖。找頂時(shí)必須兩人進(jìn)行，一人作業(yè)，一人觀察，并采用長(zhǎng)柄工具找頂。找頂及觀察人員應(yīng)處于可靠支護(hù)的安全地點(diǎn)，嚴(yán)禁進(jìn)入空頂區(qū)作業(yè)，其它人員必須躲至有可靠支護(hù)的安全地點(diǎn)，防止掉矸傷人。

3.1.2 施工過(guò)程中必須使用好前探梁臨時(shí)支護(hù)。

3.1.3 鋼筋網(wǎng)必須接實(shí)頂，其上嚴(yán)禁空頂。鋪網(wǎng)前必須先找凈頂幫的懸矸危巖，人員要注意站位，嚴(yán)禁進(jìn)入空頂區(qū)作業(yè)，網(wǎng)應(yīng)貼實(shí)頂板，網(wǎng)下用椽桿接實(shí)，人員要在可靠支護(hù)的保護(hù)下作業(yè)，人員的任何部位嚴(yán)禁進(jìn)入頂板及網(wǎng)間的空間，以防頂板脫落造成事故。

3.1.4 掛網(wǎng)必須貼實(shí)巖面，鋼筋網(wǎng)采用φ6mm的鋼筋焊接制成，規(guī)格：長(zhǎng)×寬=2000×1000mm，網(wǎng)格110×110mm。鋼筋網(wǎng)無(wú)須壓茬，相鄰兩塊鋼筋網(wǎng)之間使用鋼筋網(wǎng)邊予留的長(zhǎng)爪相鉤連網(wǎng)，每個(gè)長(zhǎng)爪連接點(diǎn)都必須連接，嚴(yán)禁使用鐵絲連網(wǎng)。

3.1.5 掘進(jìn)過(guò)程中必須搞好施工質(zhì)量，確保錨（網(wǎng)）噴支護(hù)的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。

3.1.6 嚴(yán)禁生根在頂板上，防止破壞頂板。

3.1.7 及時(shí)噴漿封閉裂隙，嚴(yán)禁拖噴。

3.2 爆破方面：實(shí)行光面爆破，堅(jiān)持小循環(huán)作業(yè)，減少對(duì)圍巖的振動(dòng)。

過(guò)斷層群極破碎帶期間，實(shí)行光面爆破，循環(huán)進(jìn)尺為1m，同時(shí)嚴(yán)格控制裝藥量，每循環(huán)控制裝藥量在19kg之內(nèi)。凡班組炸藥消耗量超過(guò)19kg，罰當(dāng)班班長(zhǎng)與爆破工各50元。

3.2.1 堅(jiān)持多打眼、少裝藥、放小炮，減少爆破對(duì)圍巖的震動(dòng)。嚴(yán)格執(zhí)行爆破站崗制度，爆破前班長(zhǎng)、組長(zhǎng)負(fù)責(zé)將全部人員撤至距爆破地點(diǎn)100m以外有可靠支護(hù)的安全地點(diǎn)，并清點(diǎn)人數(shù)，并親自布置專人在距爆破地點(diǎn)100m以外所有通道上有可靠支護(hù)的安全地點(diǎn)設(shè)崗堵人，警戒區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁有人工作或逗留，堅(jiān)持“誰(shuí)派崗，誰(shuí)撤崗”制度。

3.2.2 嚴(yán)格執(zhí)行“三人聯(lián)鎖”及“一炮三檢”制度，現(xiàn)場(chǎng)并做好記錄，并使用好“三保險(xiǎn)”及“三小件”。放炮母線必須使用銅芯線，放炮母線不少于100m，中間不得有破皮、接頭，放炮人員必須處于距爆破地點(diǎn)100m以外有可靠支護(hù)的安全地點(diǎn)，并處于警戒線以外，方可進(jìn)行爆破。

3.2.3 裝藥爆破前后，必須對(duì)爆破地點(diǎn)30m范圍內(nèi)的巷道進(jìn)行沖刷；灑水降塵；堅(jiān)持濕式鑿巖；放炮噴霧；出貨灑水；使用水泡泥等綜合防塵措施。

3.3 優(yōu)化的勞動(dòng)組織，保證正規(guī)循環(huán)；過(guò)斷層群及破碎帶期間，采用“四六”制組織生產(chǎn)，三掘一噴。循環(huán)進(jìn)尺1m，每班兩個(gè)循環(huán)。工序間要達(dá)到平行作業(yè)：交接班（20分鐘）與安全質(zhì)量檢查（20分鐘）、打眼準(zhǔn)備（20分鐘）平行作業(yè)；支護(hù)（40分鐘）與排矸（60分鐘）平行作業(yè)。

支護(hù)與排矸平行作業(yè)，必須嚴(yán)格執(zhí)行以下規(guī)定：

（1）耙裝機(jī)司機(jī)持證上崗，能熟練操作耙裝機(jī)，并能應(yīng)對(duì)各種突發(fā)事情。

（2）耙裝機(jī)距迎頭10m后可以進(jìn)行耙裝與迎頭施工的平行作業(yè)。在耙裝機(jī)回頭輪生根前1米拉警戒繩，掛警戒牌，嚴(yán)禁人員進(jìn)入警戒區(qū)域。迎頭工作人員要與回頭輪保持5m的安全距離。

（3）回頭輪生根必須固定牢靠，嚴(yán)禁人員在耙裝范圍內(nèi)逗留。繩套用φ15.5mm的鋼絲繩插接，插接長(zhǎng)度不低于繩徑的20倍，當(dāng)斷絲數(shù)、磨損量超過(guò)25%時(shí)，不準(zhǔn)使用?；仡^輪用標(biāo)準(zhǔn)的5T回頭輪，使用時(shí)，必須有可靠的閉鎖。

（4）支護(hù)人員需進(jìn)入耙裝范圍，必須在安全地點(diǎn)向耙裝機(jī)司機(jī)發(fā)出信號(hào)，耙裝機(jī)司機(jī)停機(jī)后必須向支護(hù)人員說(shuō)明，支護(hù)人員方可進(jìn)入耙裝區(qū)域。

（5）耙裝完畢，應(yīng)將兩個(gè)操縱手柄放在松閘位置，然后卸下手柄，并置于工作臺(tái)上，以防爆破時(shí)損壞，開(kāi)關(guān)停電且閉鎖。

4 取得的效果

4.1 社會(huì)效益分析

南翼軌道石門過(guò)斷層群極破碎帶期間，加強(qiáng)頂板管理，有效地控制頂板的壓力，減少巷道頂幫的變形，實(shí)現(xiàn)特殊地段的施工安全。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

南翼軌道石門過(guò)斷層帶極破碎帶期間，單月進(jìn)尺達(dá)到140m，以往巖巷過(guò)斷層采用“四六”制組織生產(chǎn)，三掘一噴。循環(huán)進(jìn)尺1m，每班1個(gè)循環(huán)，每月進(jìn)尺85m。

每月多進(jìn)尺140-85=55m，巖巷延米單價(jià)為3600元/m，則年創(chuàng)效益為3600×55×12=2376000元。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)在南翼軌道石門的研究與實(shí)踐，在巖巷過(guò)斷層群極破碎頂板時(shí)，通過(guò)安全管理、爆破管理、優(yōu)化勞動(dòng)組織等措施，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]陸士良，湯磊，楊新安.錨桿錨固力與錨固技術(shù)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1998.

[2]袁和生.煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2006.

[3]劉洪濤，馬念杰，趙飛虎.煤巷破碎頂板錨網(wǎng)串結(jié)構(gòu)及其力學(xué)分析[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2010.