锚网喷巷道正台阶施工工艺研究及应用

汪祥和

摘要：本文介绍井工开采煤矿中岩巷掘进施工方法，将巷道分成两个或多个工作面，上一个工作面超前下一个工作面一定距离的施工方法。提高掘进速度，正台阶施工法上、下分层同时作业，各分层间始终保持相对固定的距离。

关键词：锚网喷;巷道;正台阶;分层;炮眼

一、正台阶施工工艺简介

正台阶施工是将巷道分成两个或多个工作面，上一个工作面超前下一个工作面一定距离的施工方法。在大断面硐室施工中，常采用分层施工，先掘进硐室（巷道）上分层，然后掘进下分层。本文讨论的正台阶法施工与分层施工不同。为了平行作业，提高掘进速度，正台阶施工法上、下分层同时作业，各分层间始终保持相对固定的距离。

二、台阶高度、长度的确定

根据巷道断面确定台阶的高度，原则上保证最上的台阶层掘进后满足施工顶部锚杆的要求。根据使用工具和锚杆长度一般将上分层定在2.3～2.8m之间。

采用正台阶法施工，爆破后上台阶倒完矸石进行打眼或顶部锚杆施工时，下台阶进行倒矸作业。台阶长度太短，下台阶倒矸石作业对上台阶工作人员不安全。台阶长度太长，上台阶倒矸作业时间长，并且风筒距离下台阶爆破地点太近，放炮容易崩风筒。一般选择台阶长度为5～8m。

三、炮眼布置与施工

因采用台阶法施工，上台阶自由面相对小，对爆破效率就会有影响。所以，上台阶布置非常关键。通常上台阶炮眼间距小，槽眼和底眼较深，并采用双楔形掏槽，抛渣爆破。中间辅助掏槽眼水平角度大，炮眼浅。二圈眼水平角度稍小，炮眼长度超过崩落眼200mm。槽眼竖直角度与巷道倾角一致。炮眼间距在400mm左右。采用光面爆破，周边眼间距在400mm以内。

上台阶掏槽眼施工要领：为了使套槽眼上下在一铅垂面上，保持同一水平角度，有较好的扇形结构。掏槽眼开眼时捶腿尽量支在同一位置。

下台阶根据台阶高度分1～3排崩落眼，最上一排眼距离台阶实体岩石上口400～600mm。巷道中部因放炮震动、上台阶倒矸时耙斗扒动，中间部位实体岩石较巷道两边低，可根据现场情况在巷道两边多打几个炮眼，将最上一排炮眼布置成凹弧形。但最下一排炮眼应成同一水平布置。因下台阶爆破自由面大，爆破效率高，可根据台阶实际长度确定下台阶炮眼深度。

四、爆破特点

采用串并联方式联线，上、下台阶一次爆破。通常采用反向装药爆破效率较好。

五、临时支护

采用正台阶法施工，上台阶高度较低，爆破后虚矸到顶板间距小，不能满足施工顶板锚杆要求，必须将迎头虚矸倒走。一般可采用前探梁做临时支护，然后施工迎头霸王桩，倒矸后施工顶部锚杆。

临时支护材料：根据巷道尺寸，前探梁用3～5根3.0～3.5m左右的φ25的圆钢。前探梁穿过吊环生根在相应的支护锚杆上。锚杆在施工前就应控制好锚杆外露长度在40mm左右，能满足吊环螺栓上牢固。若巷道成型差，支护锚杆无法确保挂吊环和前探梁时，施工专用的生根锚杆。

前探梁施工注意事项：

1.布置方式：巷道宽度﹥5.0m的，巷道顶板均匀布置5根前探梁;巷道宽度≤5.0m的，巷道顶板均匀布置3根前探梁。前探梁间距800mm（误差±100mm）。

2.固定方式：前探梁前端插入迎脸深度不小于200mm，后端用专用吊环固定在迎头向后第一排或第二排锚杆（固定在第一排锚杆，前探梁长度3.0m，固定在第二排锚杆，前探梁长度3.5m，原则上固定在第二排），后端外露吊环不小于500mm。

3.安装步骤：敲帮问顶→插入前探梁→推入网片→固定前探梁。

4.前探梁不紧贴岩面处，采用长度适宜的木垫板或木楔刹紧、贴实，并采用双股12#铁丝将木垫板绑扎在网片上及超前锚杆前探梁上。

5.新型前探梁临时支护安设期间，现场区队管技人员全流程跟班，指导规范使用，严禁人员进入空顶下作业。

六、工序安排

施工工艺：安全检查（顶板、瓦斯、工程质量、探头位置等）→临时喷浆→上、下台阶打眼→装药放炮→上台阶前探梁临时支护→打上台阶倒货锚杆→上台阶倒矸、清底→打下台阶倒货锚杆→顶板支护、倒下台阶矸石、刷帮、下台阶帮部锚网支护。

七、台阶法施工优、缺点

（一）优点

1.上、下台阶打眼、放炮等工序能平行作业，缩短循环时间（下台阶施工基本不影响上台阶施工）。

2.上台阶高度较低，便于控制打眼质量;锤腿水平夹角大，水平推力大，打眼速度快;喷浆距离近，回弹少，质量好;不必搭设脚手架;不必掛设迎脸防护网。

3.下台阶自由面大，爆破效果好;打眼质量要求不高。

4.上台阶一次打眼较少，不需多部风锤同时施工。便于掏槽眼施工质量（多部锤施工，相互影响，控制不好套槽眼角度）。

5.缩短了工作面高度，减少片帮事故隐患;加快了装药联线速度。

（二）缺点

1.上台阶炮后不倒矸无法进行顶部支护。

2.上、下台阶均需要清底，增加了底眼拒爆安全隐患。

3.上台阶自由面小，不利于爆破进尺，要求打眼质量高。

八、结束语

实例介绍

2222（1）运输顺槽车场，该巷道净宽×净高=6.0×4.5m，锚网喷支护，砂岩。采用台阶法施工，2.2m钎杆打眼，反向装药，循环进尺1.8～2m左右。在施工中，上台阶4部风锤，下台阶2部风锤。掘进工序为：交接班（安全检查）→上、下台阶打眼（2小时）→装药放炮→上台阶前探梁临时支护→打上台阶倒货锚杆→上台阶倒矸、清底→打下台阶倒货锚杆→顶板支护、倒下台阶矸石、刷帮、下台阶帮部锚网支护。

概括

本文以锚网喷支护的水平巷道为例，概要阐述了正台阶施工法。在上山施工中，因炮后矸石自动下滑，减少了倒矸时间。同时也避免了普通方法施工炮后矸石过高，不方便打上部眼。所以，上山采用正台阶施工法更具有优越性。在下山施工中，由于台阶的拦截，能减少上台阶迎头积水（上台阶倒货时，积水随矸石倒入下台阶），方便上台阶迎头施工和上台阶底板控制;又由于下台阶自由面大，爆破效果好，能解决底板上飘问题。

总结

正台阶施工的清底工作十分关键，只有认真清底，底部炮眼严格按照炮眼布置图施工，才能维持稳定的台阶。另外，因为整个上台阶几乎没虚矸，下台阶3～5m要清理到实茬，在施工中必须加强出矸。

参考文献

[1]《煤矿安全规程》【2016版】。

[2]《煤矿安全生产标准化基本要求及评分方法》【2017版】.煤炭工业出版社。