巷道爆破施工安全技術措施研究

高 鵬

（霍州煤電集團呂梁山煤電有限公司方山店坪煤礦，山西 呂梁 033100）

受地質條件、施工條件以及施工工藝限制，大斷面全巖巷道以及系統巷在掘進施工時無法采用機械化掘進施工工藝，普遍采用爆破施工方法，由于掘進巷道安裝有大量機械設備如刮板輸送機、帶式輸送機、隔爆開關、電纜、監控裝置等，在爆破施工時很容易造成設備損壞，同時爆破施工時會產生高濃度有害氣體及粉塵，對施工人員身體產生很大危害。為了保證炮掘巷道安全施工，必須制定合理有效的安全管理技術措施。以霍州煤電集團呂梁山煤電有限公司方山店坪煤礦為例，對巷道爆破施工時機電設備防護、降塵、爆破后頂板支護等提出了若干安全技術措施，并在2022系統巷爆破施工期間進行應用，取得了較好效果。

1 概況

店坪煤礦設計生產能力1.50Mt/a，服務年限為43.6a。采掘工作面主要布置在830水平三采區，回采煤層為5#煤層，平均厚度為3.6m。

2022系統巷從三采區皮帶巷開口施工，由于巷道開口前120m掘進段需施工繞道、硐室、風橋等，決定采用爆破施工工藝。2022系統巷爆破施工期間，工作面安裝一部P-60B耙巖機、一部SSJ-800型帶式輸送機（長度為90m）、兩臺瓦斯檢測裝置以及兩臺隔爆開關等。

巷道爆破施工時由于炮眼布置不合理、頂板支護不及時以及爆破防護措施不到位等，巷道掘進效率一直不高，經常發生設備損壞、頂板冒落。根據2016～2017年店坪煤礦對炮掘工作面事故統計發現，因爆破施工造成機電事故共計4起（其中損壞工作面200A隔爆開關2臺，耙巖機電機損壞1臺，監控裝置損壞4部），人員重傷事故1起，頂板冒落事故1起，造成煤礦經濟損失達70余萬元，嚴重威脅著煤礦安全生產。

2 安全施工措施

2.1 光面爆破措施

2022系統巷沿5#煤層頂底板平行掘進，巷道規格為寬×高=4.2×3.6m，為了減少爆破期間大塊矸石飛濺及保證巷道掘進進度，工作面采用光面爆破施工工藝。

（1）工作面共布置40個炮眼，其中幫眼為12個（19～30#），眼間距為0.6m，頂、底眼各為5個（31～40#），眼間距為0.6m，輔助眼為14個（5～18#），掏槽眼為4個（1～4#），如圖1所示。

圖1 店坪煤礦三采區系統巷光面爆破炮眼布置示意圖

（2）掏槽眼深度為1.2m，與工作面成75°夾角布置，兩排掏槽眼終孔間距為0.2m；輔助眼及周邊眼深度為1.0m。

（3）掏槽眼、輔助眼、周邊眼內各填裝一支長度為300mm、重量為300g的礦用乳化炸藥及一支毫秒延期電雷管，裝藥后采用水炮泥進行炮眼封孔處理，封孔長度不得低于0.5m。

（4）雷管腳線采用串聯聯接方式。

2.2 安全支護措施

5#煤層直接頂主要以炭質泥巖為主，平均厚度為3.2m，受爆破震動后頂板會出現離層，冒落現象。所以巷道爆破后必須對施工巷道頂板采取合理有效支護措施。

（1）爆破施工后，施工人員必須對工作面進行“敲幫問頂”，并及時安裝絲杠式前探梁超前支護，確保施工人員在臨時超前支護掩護下施工頂板永久支護。

（2）在巷道頂板位置施工一個深度為8m的探測孔觀察頂板離層情況，巷道每掘進5m施工一個觀察孔，若頂板無離層且平整的情況下，頂板采用錨桿、錨索、金屬網、“JW”型鋼帶進行聯合支護，每個支護間距為1.0m。

（3）若頂板出現離層或過構造帶頂板出現破碎時，必須分析頂板巖石層破壞情況，然后采取合理的支護措施，如注漿、架設工字鋼棚、施工撞楔超前支護等。

（4）頂板支護施工時必須確保錨桿、錨索預緊力、錨固力符合設計要求，巷道爆破后必須對上一個循環支護進行檢查、預緊，發現失效，必須及時補打。

2.3 其它安全技術措施

（1）設備防護措施。由于爆破施工時，巖石塊飛濺會砸壞設備，所以為防止設備損壞可在距工作面爆破點10～15m處安裝自動可移動式擋矸裝置，工作面爆破時，將擋矸裝置移至工作面并放下擋矸簾，爆破后將其移至巷口處。

（2）通風除塵措施。在距工作面爆破地點30m處以及巷道開口往里10m處分別安裝自動噴霧灑水防塵水幕，巷道爆破前及時打開水幕進行降塵。

3 應用效果

2022系統巷采用光面爆破施工工藝，合理選擇了爆破參數及爆破方式，提高了巷道掘進效率，掘進進度超過3.5m/d；工作面頂板采取合理支護措施后，巷道未出現頂板破碎、局部冒頂現象；安裝自動防塵水幕后工作面粉塵濃度控制在150mg/m3以下；安裝自動擋矸裝置后，在整個系統巷施工期間再未發生一起因矸石飛濺造成機電設備損壞、人員傷亡事故。