錨網(wǎng)噴巷道正臺(tái)階施工工藝研究及應(yīng)用

汪祥和

摘要：本文介紹井工開采煤礦中巖巷掘進(jìn)施工方法，將巷道分成兩個(gè)或多個(gè)工作面，上一個(gè)工作面超前下一個(gè)工作面一定距離的施工方法。提高掘進(jìn)速度，正臺(tái)階施工法上、下分層同時(shí)作業(yè)，各分層間始終保持相對(duì)固定的距離。

關(guān)鍵詞：錨網(wǎng)噴;巷道;正臺(tái)階;分層;炮眼

一、正臺(tái)階施工工藝簡(jiǎn)介

正臺(tái)階施工是將巷道分成兩個(gè)或多個(gè)工作面，上一個(gè)工作面超前下一個(gè)工作面一定距離的施工方法。在大斷面硐室施工中，常采用分層施工，先掘進(jìn)硐室（巷道）上分層，然后掘進(jìn)下分層。本文討論的正臺(tái)階法施工與分層施工不同。為了平行作業(yè)，提高掘進(jìn)速度，正臺(tái)階施工法上、下分層同時(shí)作業(yè)，各分層間始終保持相對(duì)固定的距離。

二、臺(tái)階高度、長(zhǎng)度的確定

根據(jù)巷道斷面確定臺(tái)階的高度，原則上保證最上的臺(tái)階層掘進(jìn)后滿足施工頂部錨桿的要求。根據(jù)使用工具和錨桿長(zhǎng)度一般將上分層定在2.3～2.8m之間。

采用正臺(tái)階法施工，爆破后上臺(tái)階倒完矸石進(jìn)行打眼或頂部錨桿施工時(shí)，下臺(tái)階進(jìn)行倒矸作業(yè)。臺(tái)階長(zhǎng)度太短，下臺(tái)階倒矸石作業(yè)對(duì)上臺(tái)階工作人員不安全。臺(tái)階長(zhǎng)度太長(zhǎng)，上臺(tái)階倒矸作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，并且風(fēng)筒距離下臺(tái)階爆破地點(diǎn)太近，放炮容易崩風(fēng)筒。一般選擇臺(tái)階長(zhǎng)度為5～8m。

三、炮眼布置與施工

因采用臺(tái)階法施工，上臺(tái)階自由面相對(duì)小，對(duì)爆破效率就會(huì)有影響。所以，上臺(tái)階布置非常關(guān)鍵。通常上臺(tái)階炮眼間距小，槽眼和底眼較深，并采用雙楔形掏槽，拋渣爆破。中間輔助掏槽眼水平角度大，炮眼淺。二圈眼水平角度稍小，炮眼長(zhǎng)度超過崩落眼200mm。槽眼豎直角度與巷道傾角一致。炮眼間距在400mm左右。采用光面爆破，周邊眼間距在400mm以內(nèi)。

上臺(tái)階掏槽眼施工要領(lǐng)：為了使套槽眼上下在一鉛垂面上，保持同一水平角度，有較好的扇形結(jié)構(gòu)。掏槽眼開眼時(shí)捶腿盡量支在同一位置。

下臺(tái)階根據(jù)臺(tái)階高度分1～3排崩落眼，最上一排眼距離臺(tái)階實(shí)體巖石上口400～600mm。巷道中部因放炮震動(dòng)、上臺(tái)階倒矸時(shí)耙斗扒動(dòng)，中間部位實(shí)體巖石較巷道兩邊低，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況在巷道兩邊多打幾個(gè)炮眼，將最上一排炮眼布置成凹弧形。但最下一排炮眼應(yīng)成同一水平布置。因下臺(tái)階爆破自由面大，爆破效率高，可根據(jù)臺(tái)階實(shí)際長(zhǎng)度確定下臺(tái)階炮眼深度。

四、爆破特點(diǎn)

采用串并聯(lián)方式聯(lián)線，上、下臺(tái)階一次爆破。通常采用反向裝藥爆破效率較好。

五、臨時(shí)支護(hù)

采用正臺(tái)階法施工，上臺(tái)階高度較低，爆破后虛矸到頂板間距小，不能滿足施工頂板錨桿要求，必須將迎頭虛矸倒走。一般可采用前探梁做臨時(shí)支護(hù)，然后施工迎頭霸王樁，倒矸后施工頂部錨桿。

臨時(shí)支護(hù)材料：根據(jù)巷道尺寸，前探梁用3～5根3.0～3.5m左右的φ25的圓鋼。前探梁穿過吊環(huán)生根在相應(yīng)的支護(hù)錨桿上。錨桿在施工前就應(yīng)控制好錨桿外露長(zhǎng)度在40mm左右，能滿足吊環(huán)螺栓上牢固。若巷道成型差，支護(hù)錨桿無法確保掛吊環(huán)和前探梁時(shí)，施工專用的生根錨桿。

前探梁施工注意事項(xiàng)：

1.布置方式：巷道寬度﹥5.0m的，巷道頂板均勻布置5根前探梁;巷道寬度≤5.0m的，巷道頂板均勻布置3根前探梁。前探梁間距800mm（誤差±100mm）。

2.固定方式：前探梁前端插入迎臉深度不小于200mm，后端用專用吊環(huán)固定在迎頭向后第一排或第二排錨桿（固定在第一排錨桿，前探梁長(zhǎng)度3.0m，固定在第二排錨桿，前探梁長(zhǎng)度3.5m，原則上固定在第二排），后端外露吊環(huán)不小于500mm。

3.安裝步驟：敲幫問頂→插入前探梁→推入網(wǎng)片→固定前探梁。

4.前探梁不緊貼巖面處，采用長(zhǎng)度適宜的木墊板或木楔剎緊、貼實(shí)，并采用雙股12#鐵絲將木墊板綁扎在網(wǎng)片上及超前錨桿前探梁上。

5.新型前探梁臨時(shí)支護(hù)安設(shè)期間，現(xiàn)場(chǎng)區(qū)隊(duì)管技人員全流程跟班，指導(dǎo)規(guī)范使用，嚴(yán)禁人員進(jìn)入空頂下作業(yè)。

六、工序安排

施工工藝：安全檢查（頂板、瓦斯、工程質(zhì)量、探頭位置等）→臨時(shí)噴漿→上、下臺(tái)階打眼→裝藥放炮→上臺(tái)階前探梁臨時(shí)支護(hù)→打上臺(tái)階倒貨錨桿→上臺(tái)階倒矸、清底→打下臺(tái)階倒貨錨桿→頂板支護(hù)、倒下臺(tái)階矸石、刷幫、下臺(tái)階幫部錨網(wǎng)支護(hù)。

七、臺(tái)階法施工優(yōu)、缺點(diǎn)

（一）優(yōu)點(diǎn)

1.上、下臺(tái)階打眼、放炮等工序能平行作業(yè)，縮短循環(huán)時(shí)間（下臺(tái)階施工基本不影響上臺(tái)階施工）。

2.上臺(tái)階高度較低，便于控制打眼質(zhì)量;錘腿水平夾角大，水平推力大，打眼速度快;噴漿距離近，回彈少，質(zhì)量好;不必搭設(shè)腳手架;不必掛設(shè)迎臉防護(hù)網(wǎng)。

3.下臺(tái)階自由面大，爆破效果好;打眼質(zhì)量要求不高。

4.上臺(tái)階一次打眼較少，不需多部風(fēng)錘同時(shí)施工。便于掏槽眼施工質(zhì)量（多部錘施工，相互影響，控制不好套槽眼角度）。

5.縮短了工作面高度，減少片幫事故隱患;加快了裝藥聯(lián)線速度。

（二）缺點(diǎn)

1.上臺(tái)階炮后不倒矸無法進(jìn)行頂部支護(hù)。

2.上、下臺(tái)階均需要清底，增加了底眼拒爆安全隱患。

3.上臺(tái)階自由面小，不利于爆破進(jìn)尺，要求打眼質(zhì)量高。

八、結(jié)束語

實(shí)例介紹

2222（1）運(yùn)輸順槽車場(chǎng)，該巷道凈寬×凈高=6.0×4.5m，錨網(wǎng)噴支護(hù)，砂巖。采用臺(tái)階法施工，2.2m釬桿打眼，反向裝藥，循環(huán)進(jìn)尺1.8～2m左右。在施工中，上臺(tái)階4部風(fēng)錘，下臺(tái)階2部風(fēng)錘。掘進(jìn)工序?yàn)椋航唤影啵ò踩珯z查）→上、下臺(tái)階打眼（2小時(shí)）→裝藥放炮→上臺(tái)階前探梁臨時(shí)支護(hù)→打上臺(tái)階倒貨錨桿→上臺(tái)階倒矸、清底→打下臺(tái)階倒貨錨桿→頂板支護(hù)、倒下臺(tái)階矸石、刷幫、下臺(tái)階幫部錨網(wǎng)支護(hù)。

概括

本文以錨網(wǎng)噴支護(hù)的水平巷道為例，概要闡述了正臺(tái)階施工法。在上山施工中，因炮后矸石自動(dòng)下滑，減少了倒矸時(shí)間。同時(shí)也避免了普通方法施工炮后矸石過高，不方便打上部眼。所以，上山采用正臺(tái)階施工法更具有優(yōu)越性。在下山施工中，由于臺(tái)階的攔截，能減少上臺(tái)階迎頭積水（上臺(tái)階倒貨時(shí)，積水隨矸石倒入下臺(tái)階），方便上臺(tái)階迎頭施工和上臺(tái)階底板控制;又由于下臺(tái)階自由面大，爆破效果好，能解決底板上飄問題。

總結(jié)

正臺(tái)階施工的清底工作十分關(guān)鍵，只有認(rèn)真清底，底部炮眼嚴(yán)格按照炮眼布置圖施工，才能維持穩(wěn)定的臺(tái)階。另外，因?yàn)檎麄€(gè)上臺(tái)階幾乎沒虛矸，下臺(tái)階3～5m要清理到實(shí)茬，在施工中必須加強(qiáng)出矸。

參考文獻(xiàn)

[1]《煤礦安全規(guī)程》【2016版】。

[2]《煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化基本要求及評(píng)分方法》【2017版】.煤炭工業(yè)出版社。