高 鵬

（霍州煤電集團(tuán)呂梁山煤電有限公司方山店坪煤礦，山西 呂梁 033100）

受地質(zhì)條件、施工條件以及施工工藝限制，大斷面全巖巷道以及系統(tǒng)巷在掘進(jìn)施工時(shí)無法采用機(jī)械化掘進(jìn)施工工藝，普遍采用爆破施工方法，由于掘進(jìn)巷道安裝有大量機(jī)械設(shè)備如刮板輸送機(jī)、帶式輸送機(jī)、隔爆開關(guān)、電纜、監(jiān)控裝置等，在爆破施工時(shí)很容易造成設(shè)備損壞，同時(shí)爆破施工時(shí)會(huì)產(chǎn)生高濃度有害氣體及粉塵，對施工人員身體產(chǎn)生很大危害。為了保證炮掘巷道安全施工，必須制定合理有效的安全管理技術(shù)措施。以霍州煤電集團(tuán)呂梁山煤電有限公司方山店坪煤礦為例，對巷道爆破施工時(shí)機(jī)電設(shè)備防護(hù)、降塵、爆破后頂板支護(hù)等提出了若干安全技術(shù)措施，并在2022系統(tǒng)巷爆破施工期間進(jìn)行應(yīng)用，取得了較好效果。

1 概況

店坪煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1.50Mt/a，服務(wù)年限為43.6a。采掘工作面主要布置在830水平三采區(qū)，回采煤層為5#煤層，平均厚度為3.6m。

2022系統(tǒng)巷從三采區(qū)皮帶巷開口施工，由于巷道開口前120m掘進(jìn)段需施工繞道、硐室、風(fēng)橋等，決定采用爆破施工工藝。2022系統(tǒng)巷爆破施工期間，工作面安裝一部P-60B耙?guī)r機(jī)、一部SSJ-800型帶式輸送機(jī)（長度為90m）、兩臺瓦斯檢測裝置以及兩臺隔爆開關(guān)等。

巷道爆破施工時(shí)由于炮眼布置不合理、頂板支護(hù)不及時(shí)以及爆破防護(hù)措施不到位等，巷道掘進(jìn)效率一直不高，經(jīng)常發(fā)生設(shè)備損壞、頂板冒落。根據(jù)2016～2017年店坪煤礦對炮掘工作面事故統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，因爆破施工造成機(jī)電事故共計(jì)4起（其中損壞工作面200A隔爆開關(guān)2臺，耙?guī)r機(jī)電機(jī)損壞1臺，監(jiān)控裝置損壞4部），人員重傷事故1起，頂板冒落事故1起，造成煤礦經(jīng)濟(jì)損失達(dá)70余萬元，嚴(yán)重威脅著煤礦安全生產(chǎn)。

2 安全施工措施

2.1 光面爆破措施

2022系統(tǒng)巷沿5#煤層頂?shù)装迤叫芯蜻M(jìn)，巷道規(guī)格為寬×高=4.2×3.6m，為了減少爆破期間大塊矸石飛濺及保證巷道掘進(jìn)進(jìn)度，工作面采用光面爆破施工工藝。

（1）工作面共布置40個(gè)炮眼，其中幫眼為12個(gè)（19～30#），眼間距為0.6m，頂、底眼各為5個(gè)（31～40#），眼間距為0.6m，輔助眼為14個(gè)（5～18#），掏槽眼為4個(gè)（1～4#），如圖1所示。

圖1 店坪煤礦三采區(qū)系統(tǒng)巷光面爆破炮眼布置示意圖

（2）掏槽眼深度為1.2m，與工作面成75°夾角布置，兩排掏槽眼終孔間距為0.2m；輔助眼及周邊眼深度為1.0m。

（3）掏槽眼、輔助眼、周邊眼內(nèi)各填裝一支長度為300mm、重量為300g的礦用乳化炸藥及一支毫秒延期電雷管，裝藥后采用水炮泥進(jìn)行炮眼封孔處理，封孔長度不得低于0.5m。

（4）雷管腳線采用串聯(lián)聯(lián)接方式。

2.2 安全支護(hù)措施

5#煤層直接頂主要以炭質(zhì)泥巖為主，平均厚度為3.2m，受爆破震動(dòng)后頂板會(huì)出現(xiàn)離層，冒落現(xiàn)象。所以巷道爆破后必須對施工巷道頂板采取合理有效支護(hù)措施。

（1）爆破施工后，施工人員必須對工作面進(jìn)行“敲幫問頂”，并及時(shí)安裝絲杠式前探梁超前支護(hù)，確保施工人員在臨時(shí)超前支護(hù)掩護(hù)下施工頂板永久支護(hù)。

（2）在巷道頂板位置施工一個(gè)深度為8m的探測孔觀察頂板離層情況，巷道每掘進(jìn)5m施工一個(gè)觀察孔，若頂板無離層且平整的情況下，頂板采用錨桿、錨索、金屬網(wǎng)、“JW”型鋼帶進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)，每個(gè)支護(hù)間距為1.0m。

（3）若頂板出現(xiàn)離層或過構(gòu)造帶頂板出現(xiàn)破碎時(shí)，必須分析頂板巖石層破壞情況，然后采取合理的支護(hù)措施，如注漿、架設(shè)工字鋼棚、施工撞楔超前支護(hù)等。

（4）頂板支護(hù)施工時(shí)必須確保錨桿、錨索預(yù)緊力、錨固力符合設(shè)計(jì)要求，巷道爆破后必須對上一個(gè)循環(huán)支護(hù)進(jìn)行檢查、預(yù)緊，發(fā)現(xiàn)失效，必須及時(shí)補(bǔ)打。

2.3 其它安全技術(shù)措施

（1）設(shè)備防護(hù)措施。由于爆破施工時(shí)，巖石塊飛濺會(huì)砸壞設(shè)備，所以為防止設(shè)備損壞可在距工作面爆破點(diǎn)10～15m處安裝自動(dòng)可移動(dòng)式擋矸裝置，工作面爆破時(shí)，將擋矸裝置移至工作面并放下?lián)蹴泛?，爆破后將其移至巷口處?/p>

（2）通風(fēng)除塵措施。在距工作面爆破地點(diǎn)30m處以及巷道開口往里10m處分別安裝自動(dòng)噴霧灑水防塵水幕，巷道爆破前及時(shí)打開水幕進(jìn)行降塵。

3 應(yīng)用效果

2022系統(tǒng)巷采用光面爆破施工工藝，合理選擇了爆破參數(shù)及爆破方式，提高了巷道掘進(jìn)效率，掘進(jìn)進(jìn)度超過3.5m/d；工作面頂板采取合理支護(hù)措施后，巷道未出現(xiàn)頂板破碎、局部冒頂現(xiàn)象；安裝自動(dòng)防塵水幕后工作面粉塵濃度控制在150mg/m3以下；安裝自動(dòng)擋矸裝置后，在整個(gè)系統(tǒng)巷施工期間再未發(fā)生一起因矸石飛濺造成機(jī)電設(shè)備損壞、人員傷亡事故。