岩巷过断层群极破碎顶板条件下快速施工研究及实践

张宗国

摘 要：枣矿集团蒋庄矿已进入中后期开采，地质条件较为复杂，通过安全管理、爆破管理、优化劳动组织等措施实现岩巷过断层群极破碎顶板条件下的快速施工，对该技术的社会效益及经济效益进行分析。

关键词：岩巷；断层群极破碎顶板；快速施工；安全管理；爆破管理；优化劳动组织

1 概述

枣矿集团蒋庄矿已进入中后期开采，地质条件较为复杂，岩巷在断层群极破碎顶板条件下快速施工是急需解决的问题。

南翼轨道石门为全岩巷道，巷道宽度4.2m，高度3.2m（墙高1.6m、拱高1.6m），正常情况下使用快硬水泥蛇形锚杆，锚杆间排距1000×1000mm，喷厚70mm。

该巷道于14#前14m起连续揭露三条较大断层，同时还有落差小于3m的伴生断层（见图1）。

过断层群期间，顶板极松软、破碎，以往过断层每班进尺仅1m左右，制约了生产。所以我们对南翼轨道石门过断层群极破碎顶板条件下快速施工进行技术研究。

2 实验巷道过断层群断面选择

过断层期间采用锚网喷支护，每排拱部使用5根规格为￠18×2000mm的树脂锚杆，达到加强支护的目的。帮部仍然使用4根规格为￠14×1700mm的快硬水泥蛇形锚杆。锚杆间排距为1000×1000mm，循环进尺为1米，坚持逐排掘进逐排支护，支护紧跟迎头，严禁打大茬，防止循环进尺过大，顶板难以控制而造成事故。严禁空顶空帮作业，喷浆厚度为70mm。

3 过断层群极破碎带快速施工的方法

经过在南翼轨道石门反复实践研究，实现过断层群及破碎带快速掘进，需要做以下几个方面工作：

3.1 安全管理：强化过断层群极破碎带措施。

3.1.1 进入工作地点前、打眼前、装药前、爆破后、支护前都必须敲帮问顶，及时找掉顶帮悬矸危岩。找顶时必须两人进行，一人作业，一人观察，并采用长柄工具找顶。找顶及观察人员应处于可靠支护的安全地点，严禁进入空顶区作业，其它人员必须躲至有可靠支护的安全地点，防止掉矸伤人。

3.1.2 施工过程中必须使用好前探梁临时支护。

3.1.3 钢筋网必须接实顶，其上严禁空顶。铺网前必须先找净顶帮的悬矸危岩，人员要注意站位，严禁进入空顶区作业，网应贴实顶板，网下用椽杆接实，人员要在可靠支护的保护下作业，人员的任何部位严禁进入顶板及网间的空间，以防顶板脱落造成事故。

3.1.4 挂网必须贴实岩面，钢筋网采用φ6mm的钢筋焊接制成，规格：长×宽=2000×1000mm，网格110×110mm。钢筋网无须压茬，相邻两块钢筋网之间使用钢筋网边予留的长爪相钩连网，每个长爪连接点都必须连接，严禁使用铁丝连网。

3.1.5 掘进过程中必须搞好施工质量，确保锚（网）喷支护的质量符合标准。

3.1.6 严禁生根在顶板上，防止破坏顶板。

3.1.7 及时喷浆封闭裂隙，严禁拖喷。

3.2 爆破方面：实行光面爆破，坚持小循环作业，减少对围岩的振动。

过断层群极破碎带期间，实行光面爆破，循环进尺为1m，同时严格控制装药量，每循环控制装药量在19kg之内。凡班组炸药消耗量超过19kg，罚当班班长与爆破工各50元。

3.2.1 坚持多打眼、少装药、放小炮，减少爆破对围岩的震动。严格执行爆破站岗制度，爆破前班长、组长负责将全部人员撤至距爆破地点100m以外有可靠支护的安全地点，并清点人数，并亲自布置专人在距爆破地点100m以外所有通道上有可靠支护的安全地点设岗堵人，警戒区内严禁有人工作或逗留，坚持“谁派岗，谁撤岗”制度。

3.2.2 严格执行“三人联锁”及“一炮三检”制度，现场并做好记录，并使用好“三保险”及“三小件”。放炮母线必须使用铜芯线，放炮母线不少于100m，中间不得有破皮、接头，放炮人员必须处于距爆破地点100m以外有可靠支护的安全地点，并处于警戒线以外，方可进行爆破。

3.2.3 装药爆破前后，必须对爆破地点30m范围内的巷道进行冲刷；洒水降尘；坚持湿式凿岩；放炮喷雾；出货洒水；使用水泡泥等综合防尘措施。

3.3 优化的劳动组织，保证正规循环；过断层群及破碎带期间，采用“四六”制组织生产，三掘一喷。循环进尺1m，每班两个循环。工序间要达到平行作业：交接班（20分钟）与安全质量检查（20分钟）、打眼准备（20分钟）平行作业；支护（40分钟）与排矸（60分钟）平行作业。

支护与排矸平行作业，必须严格执行以下规定：

（1）耙装机司机持证上岗，能熟练操作耙装机，并能应对各种突发事情。

（2）耙装机距迎头10m后可以进行耙装与迎头施工的平行作业。在耙装机回头轮生根前1米拉警戒绳，挂警戒牌，严禁人员进入警戒区域。迎头工作人员要与回头轮保持5m的安全距离。

（3）回頭轮生根必须固定牢靠，严禁人员在耙装范围内逗留。绳套用φ15.5mm的钢丝绳插接，插接长度不低于绳径的20倍，当断丝数、磨损量超过25%时，不准使用。回头轮用标准的5T回头轮，使用时，必须有可靠的闭锁。

（4）支护人员需进入耙装范围，必须在安全地点向耙装机司机发出信号，耙装机司机停机后必须向支护人员说明，支护人员方可进入耙装区域。

（5）耙装完毕，应将两个操纵手柄放在松闸位置，然后卸下手柄，并置于工作台上，以防爆破时损坏，开关停电且闭锁。

4 取得的效果

4.1 社会效益分析

南翼轨道石门过断层群极破碎带期间，加强顶板管理，有效地控制顶板的压力，减少巷道顶帮的变形，实现特殊地段的施工安全。

4.2 经济效益分析

南翼轨道石门过断层带极破碎带期间，单月进尺达到140m，以往岩巷过断层采用“四六”制组织生产，三掘一喷。循环进尺1m，每班1个循环，每月进尺85m。

每月多进尺140-85=55m，岩巷延米单价为3600元/m，则年创效益为3600×55×12=2376000元。

5 结束语

通过在南翼轨道石门的研究与实践，在岩巷过断层群极破碎顶板时，通过安全管理、爆破管理、优化劳动组织等措施，实现安全生产，产生了良好的经济效益。

参考文献

[1]陆士良，汤磊，杨新安.锚杆锚固力与锚固技术[M].北京：煤炭工业出版社，1998.

[2]袁和生.煤矿巷道锚杆支护技术[M].北京：煤炭工业出版社，2006.

[3]刘洪涛，马念杰，赵飞虎.煤巷破碎顶板锚网串结构及其力学分析[J].煤炭科学技术，2010.