摘 要：突然的動壓現(xiàn)象不但會造成煤巖體的振動與破壞，還可能使巷道垮塌，支架、設(shè)備損毀，甚至發(fā)生重大的人員傷亡事故，因此必須引起礦井工作者的充分重視。本文以筆者參與施工的實際工程為例，介紹了動壓下的巷道掘進施工控制要點。

關(guān)鍵詞：動壓巷道掘進施工錨網(wǎng)支護

中圖分類號：TU71文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-198X(2012)03(b)-0000-00

1 工程概述

以實現(xiàn)某礦采區(qū)通風(fēng)為建設(shè)目的的輔助進風(fēng)巷，其斷面呈矩形，寬4.6m，高3.6m，預(yù)測該工作面絕對瓦斯涌出量為0.63m3/min~1.13m3/min，煤塵具有爆炸性，煤層無自燃發(fā)火現(xiàn)象，頂壓、側(cè)壓明顯，水文地質(zhì)條件相對復(fù)雜。工程中以錨網(wǎng)支護作為掘進支護手段，并采用EBJ-120型掘進機割煤、出煤，MQT-130型風(fēng)動鉆機及ZMS-60型風(fēng)動煤鉆打眼安裝錨桿，機械式扭矩放大器緊固錨桿施工。

2 動壓巷道對掘進施工的影響

煤礦巷道掘進及開采過程中，常存在著高應(yīng)力下積聚著大量彈性能的巖體在一定條件下突然釋放能量，發(fā)生破壞、冒落與拋出等明顯動力效應(yīng)的煤礦動壓現(xiàn)象。突然的動壓現(xiàn)象不但會造成煤巖體的振動與破壞，還可能使巷道垮塌，支架、設(shè)備損毀，甚至發(fā)生重大的人員傷亡事故，因此必須引起礦井工作者的充分重視。根據(jù)動壓生成的不同機理可將其分為沖擊礦壓、頂板大面積來壓與煤及瓦斯突出等三種形式。以沖擊礦壓為例，其一般是指聚積在礦井巷道和采場周圍煤巖體中的能量突然釋放，在井巷發(fā)生爆炸性事故，產(chǎn)生的動力將煤巖拋向巷道，此時頂板可能有瞬間明顯下沉，但一般并不冒落；有時底板突然開裂鼓起甚至接頂；常常有大量煤塊甚至上百立方米的煤體突然破碎并從煤壁拋出，并可能引起瓦斯、煤塵爆炸、火災(zāi)以及水災(zāi)，干擾通風(fēng)系統(tǒng)，嚴重時還會造成地面震動和建筑物破壞。從生產(chǎn)實踐經(jīng)驗來看，沖擊礦壓多發(fā)生在生產(chǎn)高度集中的區(qū)域，頂板大面積來壓、煤及瓦斯突出則與施工技術(shù)、支護方式、現(xiàn)場安全管理不到位有直接的關(guān)系。因此煤礦工作者必須得到在全面掌握動壓分布及作用規(guī)律的前提下合理選擇巷道開拓布置的方式、科學(xué)安排工藝程序、確保支護措施到位，并進行嚴格規(guī)范的施工組織和安全管理，盡可能減少動壓巷道的潛在風(fēng)險，以提高掘進施工的效率及安全性。

3 對動壓巷道的有效控制

3.1 合理的巷道開拓布置

合理的開拓布置是降低巖體應(yīng)力程度、釋放其彈性能積聚的最根本方法。事實上，多數(shù)沖擊礦壓都是由不合理的布置方式與開采技術(shù)引起的，這類壓力一旦產(chǎn)生就難以改變，只能通過高成本的局部卸壓方式予以緩解。因此巷道開拓必須遵守以下原則：應(yīng)先開采無沖擊危險或沖擊危險小的煤層作為解放層；劃分采區(qū)時，應(yīng)保證合理的開采順序，最大限度地避免形成煤柱等應(yīng)力集中區(qū)，采區(qū)或盤區(qū)的采面應(yīng)朝一個方向推進；在地質(zhì)構(gòu)造等特殊部位，應(yīng)采取能避免或減緩應(yīng)力集中和疊加的開采程序。有動壓風(fēng)險的煤層的開拓或準(zhǔn)備巷道和回風(fēng)巷應(yīng)布置在底板巖層或無沖擊危險煤層中，采用不留煤柱垮落法管理頂板的長壁開采法。巷道與采面斜交時，巷道要同時承受采場正向壓力和側(cè)向壓力的作用，使巷道圍巖收斂嚴重，不易維護。因此應(yīng)盡可能使巷道與采面保持平行，以使支護系統(tǒng)與圍巖受力均勻，充分發(fā)揮支護系統(tǒng)的抗壓作用。

3.2 加強施工現(xiàn)場管理

掘進機割煤應(yīng)按照截割路線圖進行作業(yè)，保證頂平、幫直，出完煤后退出機組，退出距離以能滿足順利打設(shè)錨桿為宜。出煤完畢其他作業(yè)人員進入窩頭前，施工人員利用長柄工具站在完好支護下進行認真的敲幫問頂，鑿掉活碳活矸，確保安全后，方可進入窩頭開始進行下一工序作業(yè)。巷道掘進如有煤炮現(xiàn)象時，綜掘機掘進采取小進度、多循環(huán)及時對工作面迎頭打上錨桿臨時支護頂板，防止工作面迎頭爆落，縮小控頂距，避免巷道頂板掉頂、抽條現(xiàn)象，從而減小巷道的二次支護。

3.3 支護方式的優(yōu)化

由于巷道支護的主要功能是控制圍巖表面較為松散的部分進行控制，一旦圍巖應(yīng)力發(fā)生變化，現(xiàn)有的支護系統(tǒng)與圍巖間的平衡就會發(fā)生改變，圍巖會不斷向巷道支護空間移動，使其不斷減小，既造成了作業(yè)空間的不便，也可能形成嚴重的安全隱患。因此不但要參考支護構(gòu)件的屈服強度、圍巖的可錨性等，使支護始終處于良好的工作狀態(tài)下，還應(yīng)對應(yīng)力集中的部位進行重點加固。例如巷道與采面中部位置壓力顯著，因此該部位應(yīng)在原加固的基礎(chǔ)上再進行加密，增加支護強度，以便保證巷道的有效斷面，避免使巷道局部出現(xiàn)急劇收縮。西下山進風(fēng)巷設(shè)計斷面呈矩形，采用了SMG400#高強螺紋鋼錨桿樹脂加長錨固配合Φ18.9mm-7300mm錨索組合支護方式，實踐證明，該支護方式效果良好，可保證巷道的安全作業(yè)。

3.4 重視頂板管理與礦壓觀測

巷道掘進的持續(xù)進行使礦山壓力不斷增大，巷道受采面動壓影響的位置及集中程度也在不斷地變化。因此施工中應(yīng)通過巷道頂板下沉量及表面位移等實時監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確判斷巷道壓力情況，出具分析報告，并以此為依據(jù)及時修改錨桿支護設(shè)計參數(shù)。

3.5 其他安全管理

為保證施工安全，必須加強對頂板、機掘、水火瓦斯等的管理工作。作業(yè)中要嚴格執(zhí)行“敲幫問頂”制度，并嚴禁空頂作業(yè)，保證巷道最大空頂距不大于1.2m。割煤作業(yè)必須嚴格執(zhí)行作業(yè)規(guī)程規(guī)定的截割軌跡，由正司機負責(zé)操作，副司機在小溜上方設(shè)置的平臺上負責(zé)監(jiān)護及機尾工監(jiān)護，開機前除上機人員外，其他人員必須全部撤至轉(zhuǎn)載以外，并保證8s~11s的截割頭延時。電氣設(shè)備必須設(shè)有靈敏可靠的漏電、接地和短路保護裝置。保證通風(fēng)系統(tǒng)布局合理運行穩(wěn)定，局部通風(fēng)機“三專兩閉鎖”齊全有效，并設(shè)專人管理。嚴格執(zhí)行“有掘必探、先探后掘”的原則。并保證探測距離大于20m以上。施工過程中若遇未提前預(yù)測地質(zhì)構(gòu)造，必須先停掘，待匯報有關(guān)部門制定措施后再施工。

4 結(jié)語

巷道掘進中應(yīng)盡力避開回采工作面的動壓影響。如必須進行動壓巷道的掘進，則應(yīng)首先掌握動壓的規(guī)律及影響范圍，盡可能避開其峰值區(qū)，并不斷優(yōu)化巷道掘進的施工工藝及支護技術(shù)，同時采取嚴格的管理，使作業(yè)安全和作業(yè)效率均能得到切實的保證。

參考文獻

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