馬道頭煤礦回風聯巷貫通施工安全技術研究

袁 斌

（山西宏宇誠鑄建設工程有限責任公司，山西 懷仁 038300）

礦井在巷道掘進期間，往往存在大量的巷道對接貫通工程[1-3]。在兩條巷道貫通時，為了保證貫通質量一般會影響掘進進度[4-5]。特別是一些巷道在交叉貫通時經常出現通風系統紊亂現象，對井下安全生產造成威脅[6-7]。因此，為保證巷道精確貫通，避免安全事故發生，應選擇適合的巷道貫通施工方案及相應的安全措施[8-9]。根據地質構造、現場資料和掘進施工設計方案，優化巷道貫通技術方法和安全技術措施，對提高巷道掘進速度、保證巷道貫通工程質量以及消除貫通時的安全隱患具有重要意義。馬道頭煤礦北七盤區回風大巷回風聯巷制定了巷道掘進貫通施工技術方案和相應的安全技術措施，確保回風聯巷掘進實現安全、精準貫通。

1 工程概況

馬道頭煤礦北七盤區回風大巷回風聯巷為半煤巖機掘巷道，按照直墻半圓拱斷面上山掘進施工，斷面采用錨網索噴漿聯合支護。北七盤區回風大巷回風聯巷貫通處采用底板對底板貫通。回風聯巷設計長度35 m，目前工作面已掘13 m，貫通剩余距離22 m。為避免巷道對接貫通時形成臺階，確保零誤差貫通，由地質科對標高進行復核確認無誤后，從北七盤區回風大巷回風聯巷工作面向北一盤區回風大巷掘進貫通，并制定巷道掘進貫通施工技術措施和安全技術專項措施，在貫通施工過程中嚴格執行。

2 巷道貫通施工方案

2.1 貫通施工準備

（1）在回風聯巷貫通前，提前通知通風科，施工巷道風機及通風設施由專人看管，保證風機運轉。隨巷道掘進距離貫通點2 m 時，暫停施工并及時匯報。貫通前將巷道支護到位，將巷道內煤矸清理。

（2）為確保貫通工作安全進行，對北一盤區回風大巷貫通點永久管路托架進行二次加固。加固使用Φ17.8 mm×4500 mm 錨索配0.6 m 長11#礦用工字鋼。為確保貫通處的支護安全，在巷道貫通前先將貫通點處北一回風巷U 型棚進行加固，使用1.4 m 長的11#工字鋼在鋼棚原搭接位置分別加固，配合使用Φ17.8 mm×4500 mm 錨索、150 mm×150 mm×10 mm 平托盤。待加固完成后，拆除鋼棚貫通點位置的棚腿構件。鋼棚加固完成后，對貫通點位置按八類補強支護方案進行加強支護后方可進行貫通。

2.2 貫通方案

（1）當與貫通位置相距20 m 時，開始對每班掘進距離進行把控，詳細匯報進尺距離。當剩余5 m 就要貫通時，施工前要借助風鉆打眼探測，使用3 m 的鉆桿，且每次鉆進3 m 以上。掘進采用一掘一支的作業方式推進，錨網索帶及時支護，嚴禁空頂及空幫作業。

（2）在貫通點兩側配備專職瓦檢員，進行施工現場瓦斯檢查和貫通點兩側巷內瓦斯情況的檢查，其每班應該完成3 次以上的瓦斯檢查任務，并將檢查結果報礦調度室，礦調度室做好記錄。貫通前跟班隊長、安監站站員在現場進行指揮。

（3）貫通前提前兩天通知通風科，及時為貫通后風量及通風系統調整做好準備。局部通風機及啟動設施設在北一盤區輔運巷里程3600 m 處，風機型號為FBD-NO6.3 的局部通風機。一旦貫通完成，通風系統調整為進風系統：地面→北一風井進風立井→北一盤區輔運巷→局部通風機、風筒→北七盤區回風大巷→工作面。回風系統：工作面→北七盤區回風大巷→北七回風巷回風聯巷→北一盤區回風大巷→北一風井回風立井→地面。

2.3 貫通技術措施

（1）貫通時，巷道貫通的全過程由總工程師統一指揮，現場負責人員攜帶便攜式甲烷檢測報警儀。保證掘進面通風一切正常，加強掘進面和回風流甲烷含量監測，一旦發現異常，立即處理，只有甲烷濃度低于0.8%時，方可貫通。局部風機需持續良好運轉。甲烷傳感器設置在回風側，且不得與掘進面超過5 m，貫通點兩側由專人進行聯絡。貫通當班提前進行一次風機自動切換，并對風機進行一次全面檢查，確保無影響方可貫通。機組掘進至剩余1 m 時，借助人工風鎬開拓面積為1 m2左右的洞口，對風向進行判斷，并測定回風流瓦斯含量，發現異常則馬上停工撤離。

（2）貫通后，待檢查回風流瓦斯濃度未超限時，迅速擴大斷面完成貫通，同時徹底清理巷道，注意支護到位。然后停止貫通巷道內作業，無關人員撤離，并按計劃調整通風系統，待風流穩定30 min后，貫通區域風量檢查達標且有毒有害氣體濃度均在安全值內，才能恢復工作。在通風科指導下將各類監控傳感器重新設置。同時對貫通處補強支護，采用三孔組合錨索托盤，鋼托盤規格600 mm×600 mm×16 mm，錨索規格為Φ17.8 mm×8300 mm。

3 安全技術措施

3.1 通風管理安全措施

（1）加強對掘進面進風流中氣體濃度的監測，確保O2濃度不小于20%，CO2濃度不高于0.5%，要嚴格執行先通風后掘進的原則。掘進面回風流中的瓦斯濃度高于0.8%或CO2濃度大于1.2%時，應馬上停工，將掘進面作業人員及時撤離，并按規程采取措施進行處理。掘進面或其他作業地點如果監測得到的瓦斯濃度超過允許值時也要立即上報采取措施，并停工斷電撤離人員。

（2）對于掘進作業面或者是在巷道的其他位置，如果存在瓦斯含量測定值達到2%，并且空間體積超過0.5 m3的瓦斯局部積聚，在其周圍20 m區域內要馬上斷電撤離并上報處理。當瓦斯含量測定值小于0.8%，才允許以人工復電。

（3）掘進面設專人進行瓦斯濃度的日常監測，每班將瓦斯監測結果詳細記錄在冊和測點牌板。一旦現場測定的瓦斯含量數值異常，通知現場人員斷電停工，然后撤離到安全地點。

（4）在掘進面及相關地點按照要求配置甲烷傳感器，需要人工復電的要嚴格執行。掘進機安裝機載甲烷斷電儀。

3.2 頂板管理安全措施

（1）加強對巷道頂板和壁面的日常檢查，嚴格遵守相關操作規定進行“敲幫問頂”，對于掘進面和巷道存在的危巖浮矸，要及時清理，不留安全隱患。在“敲幫問頂”完成后，先安排臨時支護，然后永久支護。檢查錨桿、錨索托盤施工質量，對不合格的進行補打。

（2）巷道施工錨桿（索）進行支護時，按照預設的施工順序依次施工，及時支護，保證質量。如果出現掉頂、冒落等情況，及時徹底清理。對于堅固頂板，可以使用錨網貼合頂板進行支護；對于頂板比較破碎的，先頂板噴漿，再用錨網。

（3）一旦掉頂大于500 mm 或是來壓明顯時，應及時整治處理。當巷道壁面裸露長度大于5 m 或者高度高于1 m 時，應重新支護，消除片幫隱患。日常施工注意防片幫網的檢查工作，確保質量牢固可靠。

3.3 水害防治安全措施

（1）嚴格遵照有掘必探的要求，由鉆機隊探明前方的水患并排除后，才能進行掘進施工。如果遇到掘進作業有異響，頂板破碎，巷道壁面破壞等情況，要及時通知地質科進行鉆探水情察明情況。在掘進貫通期間，注意觀察綜掘面和巷道其他位置，若出現掛汗、霧氣、頂板淋水增加、頂板來壓、底板鼓起、裂隙滲水等突水預兆時，要馬上匯報，將人員撤離到安全位置。

（2）水害的防治應堅持20 字方針原則。保證排水系統的完好性和應急性，布置2 路4 寸的排水管路緊跟掘進面，距離不得超過50 m。工作面1 臺45 kW的水泵留作備用，一臺風泵維持日常排水作業。

4 結論

為了保障北七盤區回風大巷回風聯巷掘進貫通期間的施工安全及工程質量，綜合考慮貫通期間巷道掘進施工影響因素，制定了巷道掘進貫通施工方案，并從通風、頂板、水害等方面提出針對性安全技術措施，有效解決了巷道掘進貫通期間的安全問題，實現了巷道精準貫通。