王 波

（煤炭工業(yè)晉城礦區(qū)建設工程質(zhì)量監(jiān)督站，山西 晉城 048006）

1 概況

鳳凰山礦在歷經(jīng)近50年的開采后，煤炭資源逐步枯竭，需要對十五號煤三盤區(qū)開始規(guī)劃布局。該盤區(qū)是十五號煤的最后一個盤區(qū)，經(jīng)過礦反復研究論證后決定一五三盤區(qū)的開拓延伸從北二風井施工斜巷開拓準備系統(tǒng)。

一五三盤區(qū)回風斜巷由一五三盤區(qū)回風聯(lián)絡巷開口，以30°坡上山掘進，斜長為123.602m，如圖1所示。

2 施工方案對比分析

2.1 掘進方案對比

（1）采用下山爆破掘進施工方案

下山掘進施工時，從北二風井下平段開口，按照設計坡度及方位向下爆破掘進，通過礦車運輸煤矸，從聯(lián)絡橫川至北大巷再到北矸井進行翻矸作業(yè)。此方案施工優(yōu)點是能有效避免矸石滾落及掌面掉矸傷人，運送物料時相對較安全，瓦斯及有毒有害氣體不易在工作面聚集等；缺點是施工進度慢，矸石運輸能力嚴重不足，效率低，工作面打鉆積水全部聚集在掌面，對施工造成較大影響。

（2）采用上山爆破掘進施工方案

上山掘進時，從一五三盤區(qū)回風聯(lián)絡巷開口，按照設計坡度及方位向上爆破掘進，通過一五三盤區(qū)回風聯(lián)絡巷內(nèi)皮帶將煤矸運走。此方案施工優(yōu)點有上山掘進施工效率高、巷道成形好，煤矸運輸高效及工作面無積水等；缺點有矸石滾落及掌面掉矸傷人危險、運送物料困難及瓦斯等有毒有害氣體在掌面聚集等。

（3）掘進工藝確定

通過對比上下山掘進工藝的優(yōu)缺點，結(jié)合礦井采掘銜接接替情況，確定采用上山爆破掘進方案。

2.2 巷道施工斷面及支護方式對比

根據(jù)盤區(qū)用風等生產(chǎn)安全需求，巷道凈斷面積不低于9m2，擬在以下兩種方案中進行選擇。

（1）采用矩形斷面、錨桿支護方式

采用矩形斷面，凈寬4m，凈高2.4m，凈斷面積9.6m2，支護方式采用錨桿支護。此方案優(yōu)點是施工進度快、支護成本低等；缺點是巷道成形差、長時間風化后掉矸傷人及巷道承壓較低等。

（2）采用半圓拱形斷面、錨網(wǎng)噴支護方式

采用半圓拱形斷面，錨、網(wǎng)、噴聯(lián)合支護。斷面凈寬4.0m，凈高3.0m，其中墻高1m，拱高2m，噴體厚度100mm，凈斷面面積10.28m2，支護方式為錨桿、金屬網(wǎng)、噴射混凝土。此方案優(yōu)點是巷道成形好、支護強度高、防止巷道風化掉矸傷人及巷道承壓強度高等；缺點是巷道施工斷面大、支護成本高及用料困難等。

（3）巷道施工斷面及支護工藝確定

經(jīng)過兩種方案的對比，考慮支護安全及服務年限較長等因素，選擇半圓拱形斷面及錨網(wǎng)噴支護工藝。

2.3 施工方案確定

通過對比掘進工藝、斷面形狀及支護工藝各自優(yōu)缺點，綜合考慮巷道用途、服務年限及安全施工等多方面因素，一五三盤區(qū)回風斜巷最終采用上山爆破掘進工藝，半圓拱形斷面錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護。如圖2、圖3所示。

3 施工安全管控措施

（1）巷道施工過程中在巷道南幫幫部距底板1.2～1.5m處，每2m打注一根0.7m長錨桿，在錨桿上纏繞麻繩，人員在上下坡時順麻繩上下，確保安全。

（2）運送設備材料時，加工專用工具箱，利用耙?guī)r機牽引工具箱往上運料，運料時人員站在躲避硐內(nèi)與斜巷坡底耙?guī)r機司機通過聲光信號聯(lián)系將物料運送至指定地點。

（3）巷道掘進至開口以里60m（即9#煤煤層處）時，在巷道南幫炮掘噴漿硐室一個。硐室沿9#煤煤層頂板掘進，采用矩形斷面錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護，并打注錨索進行補強支護。在噴漿硐室內(nèi)安裝噴漿機一臺，從一五三盤區(qū)回風斜巷底噴漿機往噴漿硐室內(nèi)送料，再用硐室內(nèi)噴漿機對60m以上巷道進行噴射混凝土，完成接力噴射混凝土支護。

圖2 一五三盤區(qū)回風斜巷施工斷面圖

圖3 一五三盤區(qū)回風斜巷支護示意圖

（4）巷道掘進至開口以里70m時在巷道南幫炮掘絞車硐一個，采用半圓拱形斷面錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護。在絞車硐內(nèi)安裝絞車兩部，將巷道70m以上的矸石通過絞車牽引耙斗耙至絞車硐以下，再利用斜巷坡底的耙?guī)r機將巷道70m以下的矸石耙至盤區(qū)皮帶上運走，完成接力出矸。

（5）巷道掘進至開口以里60m時經(jīng)過9#煤層，采用半圓拱形斷面。在9#煤層影響區(qū)域內(nèi)巷道拱部每2m打注一排單體錨索進行加強支護，同時將噴射混凝土支護及時跟進掌面，即每施工一排及時噴混凝土封閉，確保安全順利通過此區(qū)域。

（6）巷道掘進至開口以里100m時通過北大巷，在掘進至距北大巷風橋20m時進行警戒設置。在警戒設置時指派專人為安全負責人，并且工作面火藥裝好后通過電話聯(lián)系安全負責人，安全負責人接到指令后進行警戒設置及檢查。在北大巷風橋警戒區(qū)域前后拉警戒帶進行警戒，防止人車和運煤礦車經(jīng)過時誤闖入警戒區(qū)域，待爆破結(jié)束后電話聯(lián)系安全負責人進行警戒撤離。

（7）為防止矸石滾落傷人，在每個在用硐室口支設鐵道，在鐵道上捆綁架板將硐室與巷道出矸路線隔離開，在斜巷坡底耙?guī)r機前方用道木等材料構(gòu)筑一道屏障，耙?guī)r機漏矸槽上安裝防護網(wǎng)，控制矸石滾落傷人。

4 結(jié) 語

通過一五三盤區(qū)回風斜巷的掘進施工工藝、斷面選擇及支護方式的對比確定最優(yōu)方案，在保證安全的前提下，快速高效完成掘進任務，有效緩解礦井銜接緊張的局面，對類似條件的施工組織具有借鑒意義。