掘進巷道大斷面風橋安全施工技術應用

晉焱梁

（山西長平煤業有限責任公司，山西 晉城 048000）

長平煤礦53083巷位于五盤區北部，巷道設計長度為1 151 m，巷道開口段設計斷面規格為寬×高=5.4 m×4.1 m，53083巷開口位于五盤區第二回風巷北幫，與五盤區第二回風巷4號聯絡橫川正對開口，施工方位角29°53′31″，坡度平均為3°。

53053巷沿3號煤層頂板掘進，巷道開口掘進50 m后與五盤區第二回風巷貫通，然后對第二回風巷進行1號風橋的挑頂施工，風橋施工完成后巷道繼續掘進。1號風橋設計長度為29 m，挑頂高度為4.5 m，挑頂寬度為5.3 m，如圖1所示。

圖1 53083巷1#風橋剖面示意圖（mm）

由于1號風橋施工工程量大，無法采用傳統機械化施工，為了保證風橋施工安全，提高風橋施工效率，準備隊通過技術研究，決定對1號風橋采取分層爆破施工工藝，并提出若干條安全技術措施。

1 1號風橋分層爆破施工工藝

1）為了確保風橋挑頂施工安全,施工前在風橋挑頂下方搭建平臺,平臺主要通過圓木搭建，根據平臺的尺寸選擇直徑為300 mm的圓木。平臺施工工藝如下：在挑頂處緊貼回風巷巷幫的位置各支設一根圓木，根據斷面圖尺寸，圓木的規格為長×寬=2.0 m×300 mm，并利用巷道的錨桿對圓木進行固定；兩根原木支設完成后，將一根圓木固定在這兩根圓木上方，并用抓釘、鉛絲將這三根圓木相互固定；按照相同的圓木施工工藝在風橋挑頂前方4 m的位置再支設一組木柱框架，并與巷道的錨桿進行固定，將合適長度的圓木依次搭接在兩根木柱框架之間，并用抓釘、鉛絲將圓木框架與上方安裝的圓木兩端固定；為了保證后期挑頂期間的煤矸運輸，在原木下方預留一個長度為0.6 m的正方形溜煤口，并用圓木填充兩端的間隙，避免工作人員跌落；為了確保平臺的穩定性，將兩根長度為2.0 m的木柱分別安裝在平臺兩端，同時采用長度為2.5 m的木柱戧設在平臺的前后，每班作業前要安排專人對平臺的穩定性進行檢查。工作盤搭設如圖2所示。

圖2 1號風橋挑頂施工期間工作盤搭設斷面示意圖（mm）

2）在進行風橋挑頂時，鉆桿的角度要與巷道的水平面呈25°斜角布置，按照每個鉆孔1.0 m的深度在同一排鉆6個孔，當所有鉆孔施工完畢后在鉆孔內塞入雷管、炸藥，最后用水泡泥封孔，單孔裝藥量為300 g，爆破作業前需對爆破地點前后10 m范圍內的支護進行加工，爆破后及時清理工作盤煤矸。

3）在進行挑頂作業期間，當挑頂高度大于1.0 m時，為了確保爆破的完整性，可以采取分層爆破的方式進行打眼，第1層炮孔的位置在巷道0.8 m的高度處，炮口的方向與巷道巖體垂直，按照每個鉆孔1.0 m的深度在同一排鉆6個孔。

4）在第一層炮孔全部鉆孔完畢后開始鉆第二層炮孔，但最后一層鉆桿的角度要與巷道的水平面呈25°斜角布置。

5）當斜坡挑頂施工完畢后開始采用分層壓頂的方式對中部進行爆破挑頂，每次壓頂厚度為0.5 m，長度為0.8 m，每個炮孔裝藥量為300 g，每層布置8個鉆孔，每次爆破孔數不得超過4個。

6）巷道挑頂后及時采用錨桿（索）對頂板進行永久支護，每排布置5根長度為2.5 m的左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，錨桿間距為1.1 m，排距為1.0 m，每排錨桿采用一根長度為5.2 m的'JW'型鋼帶進行固定；頂板每排布置3根錨索，錨索長度為8.3 m，直徑為17.8 mm，錨索間距為2.0 m，排距為3.0 m。

2 風橋施工安全技術措施

1）工作人員在進行鉆機作業時，在挑頂位置前后10 m處拉警戒線，避免作業期間有人通過；在作業前要對所有的作業工序進行梳理，嚴禁平臺上面兩個工序同時作業，嚴禁平臺上面隨意丟棄施工工具。

2）施工人員在完成一次調整作業后要立即對頂板進行支護，在未完成支護之前不得繼續進行挑頂作業，所有工作人員都必須在超前支護的掩護下進行施工。

3）為了進一步確保風橋開口處的穩定性，在風橋挑頂開口處施工兩架錨索吊吊棚，吊棚長度為5.0m，每架錨索吊棚由一根長度為5.0 m的工字鋼梁和兩根長度為7.0 m的錨索組成。

4）由于風筒安裝在風橋平臺下方，為了確保工作面通風良好，每班在作業時要安排專人對風筒進行檢查，若風筒出現破口或無風時要及時檢查，在進行風橋挑頂作業時，要對風筒采取保護措施。

5）在進行挑頂作業時，要確保每個鉆孔的深度不得低于0.6 m，每個鉆孔內安裝300 g礦用乳化炸藥，并用水泡泥封孔，分層爆破施工時每次爆破炮孔數量不得超過3個。

6）在進行挑頂作業期間，由于回風巷還未形成獨立的通風系統，因此要安排瓦檢員每班隨時對巷道的瓦斯濃度進行檢查，并在回風巷挑頂處安裝一套瓦斯檢測儀，一旦巷道內的瓦斯濃度超過0.5%，巷道內的所有電氣設備將自動斷電。

3 結語

截至目前53083巷1號風橋挑頂已施工完成，采取分層壓頂松動爆破施工工藝后風橋的施工周期為11 d，與傳統爆破施工工藝相比縮短了5.5 d，同時對風橋施工期間采取合理有效的安全技術措施后，保證了風橋施工安全，加快了巷道內煤矸運輸效率。該施工工藝得到了礦領導的一致認可，并在其他煤礦進行了推廣應用，取得了顯著的應用成效。