如何提高立井过空巷时的施工安全技术水平

娄 湘 峰

(阳泉煤业(集团)有限责任公司铁路运输分公司，山西 阳泉 045000)

在施工回风立井工程时，回风立井需要一直进行探放水施工工作。探放水施工采用物探+钻探的方法进行施工探放，在施工至150 m处物探后打钻探孔时发现有空巷，并且根据勘察单位提供的物探报告，在187 m处有空巷，这是多年以来从未遇到过的技术难题。面对此难题，需要组织相关部门和人员进行仔细的分析和研究，确定详细的施工方案。在制定了详细的立井过空巷施工安全技术措施后方可作业。具体步骤如下。

1 研究分析问题

1)根据旧巷资料显示在立井井筒西北方向有老空巷，并且确定空巷为平巷，坡度为水平。

2)根据资料显示该老空巷有闭墙封堵且变形极其严重，无法从下方拆除式排放空巷瓦斯。

3)确实了采取进一步物探+钻探的方法进行探测，探测后对空巷进行抽放瓦斯和封堵抽放孔的方法进行施工通过。

4)通过探测必须确定空巷高度、宽度，并且必须探明空巷内气体成分，瓦斯浓度的推算，是否有积水。

5)必须在施工过程中严格监督施工顺序和细节，如有异常情况等必须立即停止施工并汇报相关部门。

2 采空巷的概况及建立过空巷组织机构

按照要求组织相关队组对空巷进行钻探，施工了钻孔3个，前2个钻孔取芯后为实体岩石，在钻探第3个钻孔时，井筒西北方向探到空巷，与巷道底板垂距为27 m，同时有瓦斯涌出。根据物探报告及钻探后的数据显示，空巷内无积水。

为顺利揭露空巷，需制定应急措施，特建立以下施工组织机构：

协调组：监督施工情况，全面指挥施工，负责施工的技术指导；负责施工的执行及安全疏散；负责施工安全技术措施的编写和贯彻。

技术组：负责瓦斯及空气成分检验。

通风组：负责巷道通风。

机电组：负责机电设备的安全运转。

3 确定施工方法

根据物探报告及钻探后的数据显示，空巷内无积水，但瓦斯涌出量严重超标。

首先利用钻探探孔进行瓦斯抽放将瓦斯浓度降低到1%以下，当瓦斯浓度降到1%以下时通过钻探探孔向空巷注水泥砂浆，直至将钻孔完全封闭后再进行掘进施工。

掘进施工17 m后(距空巷剩余距离为10 m时)，停止掘进开始钻探。停掘后在井底空巷侧布置5个探孔，另一侧布置12个钻孔，孔深均为12 m，直径为89 mm。待详细探明空巷的具体位置及占井筒的面积大小和高度和边界线，并明确空巷内瓦斯浓度。探明空巷边界后沿空巷再布置8个钻孔(井筒内)进行探测，并为下一步注浆做好准备。如果探孔瓦斯浓度超过1%时，继续进行瓦斯抽放，直至瓦斯涌出量低于1%以下时，采取注浆措施。

探明空巷位置后，利用探透空巷的探孔继续注浆，直至将空巷及探孔填充封闭严密。为了保证空巷注浆效果，待注浆封闭48 h后在井筒空巷侧打钻效果检验孔，效果检验孔超出井筒轮廓线外5 m，检验空巷封堵严密后方可进行施工掘进。如果封堵不严密继续用效果检验孔进行注浆封堵直至封堵严密后方可进行施工掘进。井筒另一侧如探到井筒岩性松软或有瓦斯涌出的情况，必须将瓦斯抽放至1%以下并且注浆封堵探孔处后再继续施工掘进。注浆完毕并确保全断面封闭严密无瓦斯涌出危险的情况下继续掘进施工。

剩余10 m井筒施工掘进过程中采取探三进一的放小炮的方法进行施工掘进，严格执行“一炮三检”及“放炮三联锁”制度。在剩余10 m施工期间，每次放炮后都必须填写并记录揭空巷的剩余距离，然后再施工7 m(当施工至剩余距离为3 m时)时再用钻机打5个钻孔继续检验注浆效果，如果注浆能完全填充巷道就不必再继续注浆；否则必须利用探测孔继续注浆，直至将空巷及探孔填充封闭严密。为了保证空巷注浆效果，待注浆封闭48 h后在井筒空巷侧打钻效果检验孔，效果检验孔超出井筒轮廓线外5 m，检验空巷封堵严密后方可进行施工掘进。探三进一施工期间探孔如果是实体岩石且胶结完整的情况下，正常掘进支护通过；探孔如果探到孔洞或胶结不完整，继续注浆封堵严密；巷道掘进施工过程中如果揭露空巷立即汇报矿方请求矿山救护队处理，处理完毕后继续掘进施工。

4 钻探技术参数

1)钻机的钻孔直径为89 mm。

2)注浆时水泥砂浆浆液比例为水泥∶砂浆=1∶3。

3)注浆时先用喷浆机从探孔向空巷喷送水泥砂浆，后用注浆泵压力注浆，直至注浆压力不小于0.2 MPa。同时保证钻孔全部填充封闭后方可施工掘进。

4)抽放或注浆前先洗孔，防止瓦斯着火和注浆过程中有堵孔现象。

5 安全注意事项

1)电器设备实现“三无”，杜绝“失爆”。

2)在掘进过程中，专职瓦检工每班至少检查一次一氧化碳气体浓度及温度变化情况，一旦一氧化碳浓度超过0.002 4%时，立即停止作业，撤出人员，并立即进行处理。

3)严禁明火作业，严禁电气失爆。电气着火，首先切断电源，然后进行处理。

4)人员施工时，时刻注意周围井筒围岩情况，如有断层、陷落柱等构造应停止掘进。

5)加强通风管理，风筒出口距工作面不得超过5 m。必须实现双风机、双电源，主副风机的自动切换必须每班进行一次。局部通风机必须实行“三专”、井下用电实行“两闭锁”，由专人负责，每班检查一次。

6)当工作面风流瓦斯浓度达到0.8%，必须停止施工，将井下所有人员撤至井上，及时汇报工地调度，进行处理。

7)井下所有工作人员必须配备隔离式自救器。

8)瓦斯监测监控系统，必须保证监测数据准确。

9)每次放炮时，必须将井下所有人员撤至井口20 m范围以外。

10)装药时必须使用水炮泥封堵炮眼，放炮时将井下所有人员撤至井上，切断井下及井口20 m范围内所有电源，但不得停风，井口20 m范围处设置警戒。工作面瓦斯浓度达到0.8%时，严禁装药、放炮。

11)放炮40 min后，由瓦检工在井筒口检查瓦斯小于0.5%时，方准由瓦检工、放炮员、信号工第一罐下井，下井人员必须携带铜锤下井，并用铜锤击罐向把罐工传送信号，信号为“一停、二上、三下放”。吊桶下降过程中，瓦检工随时检查瓦斯，若发现瓦斯浓度大于0.8%，立即停止下降，信号工发出信号，立即升井。

6 施工总结

为了提高施工的安全性、严密性，提高施工质量和进度，总结了以下几个工作点:

1)确定空巷中的气体成分、空巷的断面、坡度。

2)必须探明空巷与立井相交的位置关系。

3)抽放瓦斯必须降至1%以下。

4)封堵抽放孔必须保证严密，并且进行钻探验证封堵情况和瓦斯浓度。

5)施工至距空巷垂距10 m时进一步进行探测，如果确定抽放及封堵效果无误时，方可掘进。如果有误，必须重新进行封堵和验证。

6)距10 m时探测无问题后用探三进一的方法进行施工通过，并且在施工过程中随时观测钻孔效果，如有空洞等情况必须立即停止掘进并汇报。继续采用探测和封堵的方法进行施工。以上方法循环施工直至通过空巷。

7)对施工中的各个环节、各种材料、设备的检测必须严格，施工细节必须落实到人、责任到人。

8)采取以上工作程序能保证安全、顺利通过采空巷，保证人员及巷道的安全和工程的质量。