錨網噴巷道正臺階施工工藝研究及應用

汪祥和

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

關鍵詞：錨網噴;巷道;正臺階;分層;炮眼

一、正臺階施工工藝簡介

正臺階施工是將巷道分成兩個或多個工作面，上一個工作面超前下一個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，先掘進硐室（巷道）上分層，然后掘進下分層。本文討論的正臺階法施工與分層施工不同。為了平行作業，提高掘進速度，正臺階施工法上、下分層同時作業，各分層間始終保持相對固定的距離。

二、臺階高度、長度的確定

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

采用正臺階法施工，爆破后上臺階倒完矸石進行打眼或頂部錨桿施工時，下臺階進行倒矸作業。臺階長度太短，下臺階倒矸石作業對上臺階工作人員不安全。臺階長度太長，上臺階倒矸作業時間長，并且風筒距離下臺階爆破地點太近，放炮容易崩風筒。一般選擇臺階長度為5～8m。

三、炮眼布置與施工

因采用臺階法施工，上臺階自由面相對小，對爆破效率就會有影響。所以，上臺階布置非常關鍵。通常上臺階炮眼間距小，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。

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

下臺階根據臺階高度分1～3排崩落眼，最上一排眼距離臺階實體巖石上口400～600mm。巷道中部因放炮震動、上臺階倒矸時耙斗扒動，中間部位實體巖石較巷道兩邊低，可根據現場情況在巷道兩邊多打幾個炮眼，將最上一排炮眼布置成凹弧形。但最下一排炮眼應成同一水平布置。因下臺階爆破自由面大，爆破效率高，可根據臺階實際長度確定下臺階炮眼深度。

四、爆破特點

采用串并聯方式聯線，上、下臺階一次爆破。通常采用反向裝藥爆破效率較好。

五、臨時支護

采用正臺階法施工，上臺階高度較低，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支護，然后施工迎頭霸王樁，倒矸后施工頂部錨桿。

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

前探梁施工注意事項：

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，前探梁長度3.0m，固定在第二排錨桿，前探梁長度3.5m，原則上固定在第二排），后端外露吊環不小于500mm。

3.安裝步驟：敲幫問頂→插入前探梁→推入網片→固定前探梁。

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

5.新型前探梁臨時支護安設期間，現場區隊管技人員全流程跟班，指導規范使用，嚴禁人員進入空頂下作業。

六、工序安排

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

七、臺階法施工優、缺點

（一）優點

1.上、下臺階打眼、放炮等工序能平行作業，縮短循環時間（下臺階施工基本不影響上臺階施工）。

2.上臺階高度較低，便于控制打眼質量;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，質量好;不必搭設腳手架;不必掛設迎臉防護網。

3.下臺階自由面大，爆破效果好;打眼質量要求不高。

4.上臺階一次打眼較少，不需多部風錘同時施工。便于掏槽眼施工質量（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;加快了裝藥聯線速度。

（二）缺點

1.上臺階炮后不倒矸無法進行頂部支護。

2.上、下臺階均需要清底，增加了底眼拒爆安全隱患。

3.上臺階自由面小，不利于爆破進尺，要求打眼質量高。

八、結束語

實例介紹

2222（1）運輸順槽車場，該巷道凈寬×凈高=6.0×4.5m，錨網噴支護，砂巖。采用臺階法施工，2.2m釬桿打眼，反向裝藥，循環進尺1.8～2m左右。在施工中，上臺階4部風錘，下臺階2部風錘。掘進工序為：交接班（安全檢查）→上、下臺階打眼（2小時）→裝藥放炮→上臺階前探梁臨時支護→打上臺階倒貨錨桿→上臺階倒矸、清底→打下臺階倒貨錨桿→頂板支護、倒下臺階矸石、刷幫、下臺階幫部錨網支護。

概括

本文以錨網噴支護的水平巷道為例，概要闡述了正臺階施工法。在上山施工中，因炮后矸石自動下滑，減少了倒矸時間。同時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，上山采用正臺階施工法更具有優越性。在下山施工中，由于臺階的攔截，能減少上臺階迎頭積水（上臺階倒貨時，積水隨矸石倒入下臺階），方便上臺階迎頭施工和上臺階底板控制;又由于下臺階自由面大，爆破效果好，能解決底板上飄問題。

總結

正臺階施工的清底工作十分關鍵，只有認真清底，底部炮眼嚴格按照炮眼布置圖施工，才能維持穩定的臺階。另外，因為整個上臺階幾乎沒虛矸，下臺階3～5m要清理到實茬，在施工中必須加強出矸。

參考文獻

[1]《煤礦安全規程》【2016版】。

[2]《煤礦安全生產標準化基本要求及評分方法》【2017版】.煤炭工業出版社。