巖巷過斷層群極破碎頂板條件下快速施工研究及實踐

張宗國

摘 要：棗礦集團蔣莊礦已進入中后期開采，地質條件較為復雜，通過安全管理、爆破管理、優化勞動組織等措施實現巖巷過斷層群極破碎頂板條件下的快速施工，對該技術的社會效益及經濟效益進行分析。

關鍵詞：巖巷；斷層群極破碎頂板；快速施工；安全管理；爆破管理；優化勞動組織

1 概述

棗礦集團蔣莊礦已進入中后期開采，地質條件較為復雜，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起連續揭露三條較大斷層，同時還有落差小于3m的伴生斷層（見圖1）。

過斷層群期間，頂板極松軟、破碎，以往過斷層每班進尺僅1m左右，制約了生產。所以我們對南翼軌道石門過斷層群極破碎頂板條件下快速施工進行技術研究。

2 實驗巷道過斷層群斷面選擇

過斷層期間采用錨網噴支護，每排拱部使用5根規格為￠18×2000mm的樹脂錨桿，達到加強支護的目的。幫部仍然使用4根規格為￠14×1700mm的快硬水泥蛇形錨桿。錨桿間排距為1000×1000mm，循環進尺為1米，堅持逐排掘進逐排支護，支護緊跟迎頭，嚴禁打大茬，防止循環進尺過大，頂板難以控制而造成事故。嚴禁空頂空幫作業，噴漿厚度為70mm。

3 過斷層群極破碎帶快速施工的方法

經過在南翼軌道石門反復實踐研究，實現過斷層群及破碎帶快速掘進，需要做以下幾個方面工作：

3.1 安全管理：強化過斷層群極破碎帶措施。

3.1.1 進入工作地點前、打眼前、裝藥前、爆破后、支護前都必須敲幫問頂，及時找掉頂幫懸矸危巖。找頂時必須兩人進行，一人作業，一人觀察，并采用長柄工具找頂。找頂及觀察人員應處于可靠支護的安全地點，嚴禁進入空頂區作業，其它人員必須躲至有可靠支護的安全地點，防止掉矸傷人。

3.1.2 施工過程中必須使用好前探梁臨時支護。

3.1.3 鋼筋網必須接實頂，其上嚴禁空頂。鋪網前必須先找凈頂幫的懸矸危巖，人員要注意站位，嚴禁進入空頂區作業，網應貼實頂板，網下用椽桿接實，人員要在可靠支護的保護下作業，人員的任何部位嚴禁進入頂板及網間的空間，以防頂板脫落造成事故。

3.1.4 掛網必須貼實巖面，鋼筋網采用φ6mm的鋼筋焊接制成，規格：長×寬=2000×1000mm，網格110×110mm。鋼筋網無須壓茬，相鄰兩塊鋼筋網之間使用鋼筋網邊予留的長爪相鉤連網，每個長爪連接點都必須連接，嚴禁使用鐵絲連網。

3.1.5 掘進過程中必須搞好施工質量，確保錨（網）噴支護的質量符合標準。

3.1.6 嚴禁生根在頂板上，防止破壞頂板。

3.1.7 及時噴漿封閉裂隙，嚴禁拖噴。

3.2 爆破方面：實行光面爆破，堅持小循環作業，減少對圍巖的振動。

過斷層群極破碎帶期間，實行光面爆破，循環進尺為1m，同時嚴格控制裝藥量，每循環控制裝藥量在19kg之內。凡班組炸藥消耗量超過19kg，罰當班班長與爆破工各50元。

3.2.1 堅持多打眼、少裝藥、放小炮，減少爆破對圍巖的震動。嚴格執行爆破站崗制度，爆破前班長、組長負責將全部人員撤至距爆破地點100m以外有可靠支護的安全地點，并清點人數，并親自布置專人在距爆破地點100m以外所有通道上有可靠支護的安全地點設崗堵人，警戒區內嚴禁有人工作或逗留，堅持“誰派崗，誰撤崗”制度。

3.2.2 嚴格執行“三人聯鎖”及“一炮三檢”制度，現場并做好記錄，并使用好“三保險”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100m以外有可靠支護的安全地點，并處于警戒線以外，方可進行爆破。

3.2.3 裝藥爆破前后，必須對爆破地點30m范圍內的巷道進行沖刷；灑水降塵；堅持濕式鑿巖；放炮噴霧；出貨灑水；使用水泡泥等綜合防塵措施。

3.3 優化的勞動組織，保證正規循環；過斷層群及破碎帶期間，采用“四六”制組織生產，三掘一噴。循環進尺1m，每班兩個循環。工序間要達到平行作業：交接班（20分鐘）與安全質量檢查（20分鐘）、打眼準備（20分鐘）平行作業；支護（40分鐘）與排矸（60分鐘）平行作業。

支護與排矸平行作業，必須嚴格執行以下規定：

（1）耙裝機司機持證上崗，能熟練操作耙裝機，并能應對各種突發事情。

（2）耙裝機距迎頭10m后可以進行耙裝與迎頭施工的平行作業。在耙裝機回頭輪生根前1米拉警戒繩，掛警戒牌，嚴禁人員進入警戒區域。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，嚴禁人員在耙裝范圍內逗留。繩套用φ15.5mm的鋼絲繩插接，插接長度不低于繩徑的20倍，當斷絲數、磨損量超過25%時，不準使用。回頭輪用標準的5T回頭輪，使用時，必須有可靠的閉鎖。

（4）支護人員需進入耙裝范圍，必須在安全地點向耙裝機司機發出信號，耙裝機司機停機后必須向支護人員說明，支護人員方可進入耙裝區域。

（5）耙裝完畢，應將兩個操縱手柄放在松閘位置，然后卸下手柄，并置于工作臺上，以防爆破時損壞，開關停電且閉鎖。

4 取得的效果

4.1 社會效益分析

南翼軌道石門過斷層群極破碎帶期間，加強頂板管理，有效地控制頂板的壓力，減少巷道頂幫的變形，實現特殊地段的施工安全。

4.2 經濟效益分析

南翼軌道石門過斷層帶極破碎帶期間，單月進尺達到140m，以往巖巷過斷層采用“四六”制組織生產，三掘一噴。循環進尺1m，每班1個循環，每月進尺85m。

每月多進尺140-85=55m，巖巷延米單價為3600元/m，則年創效益為3600×55×12=2376000元。

5 結束語

通過在南翼軌道石門的研究與實踐，在巖巷過斷層群極破碎頂板時，通過安全管理、爆破管理、優化勞動組織等措施，實現安全生產，產生了良好的經濟效益。

參考文獻

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

[2]袁和生.煤礦巷道錨桿支護技術[M].北京：煤炭工業出版社，2006.

[3]劉洪濤，馬念杰，趙飛虎.煤巷破碎頂板錨網串結構及其力學分析[J].煤炭科學技術，2010.