薛猛菲
(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)
風(fēng)橋是礦井內(nèi)重要通風(fēng)設(shè)施,風(fēng)橋施工效率及施工質(zhì)量直接關(guān)系著煤礦通風(fēng)安全。霍州煤電集團(tuán)呂梁山煤電有限公司方山店坪煤礦在施工2002巷風(fēng)橋時(shí),采取了合理有效的施工工藝及安全施工措施,提高了大斷面風(fēng)橋施工效率,保障了施工安全。
方山店坪煤礦2002巷位于830水平三采區(qū)左翼,巷道以東為井田邊界,以西為830南翼系統(tǒng)大巷,南為5-304工作面(未采),北為5-210工作面采空區(qū),巷道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為1875m,巷道皮帶頭位置斷面規(guī)格為寬×高=4.5×5.2m。2002巷從830皮帶巷開口沿3#煤層平行掘進(jìn),巷道掘進(jìn)60m后與830回風(fēng)巷貫通,在貫通前需在830回風(fēng)巷指定位置進(jìn)行風(fēng)橋挑頂施工,風(fēng)橋具體位置以地測(cè)科現(xiàn)場(chǎng)給線為準(zhǔn)。由于2002巷風(fēng)橋位于皮帶頭位置,為了保證風(fēng)橋施工后能夠安全順利穩(wěn)裝皮帶,初步設(shè)計(jì)鳳橋段長(zhǎng)度為26.5m,梯形斷面,如圖1所示,風(fēng)橋斜坡長(zhǎng)度為9m,平頂長(zhǎng)度為8.5m,風(fēng)橋挑頂最大高度4.0m。
根據(jù)地測(cè)資料顯示,830回風(fēng)巷直接頂主要以炭質(zhì)泥巖為主,平均厚度4.5m,基本頂主要以粗砂巖為主,平均厚度7.9m。
圖1 三采區(qū)2002巷風(fēng)橋施工剖面示意圖(單位:mm)
為了保證施工安全,決定對(duì)2002巷風(fēng)橋段采取分層松動(dòng)爆破法施工,施工方法如下:
(1)2002巷風(fēng)橋從回風(fēng)巷上風(fēng)流處開始挑頂,即從A點(diǎn)進(jìn)行鉆眼爆破施工。
(2)采用Y28型鉆機(jī)在A點(diǎn)處以22°仰角進(jìn)行爆破鉆孔布置,由于回風(fēng)巷寬度為4.0m,所以每排布置5個(gè)鉆孔,鉆孔間距為0.8m,鉆孔深度為1.0m。
(3)鉆孔施工完后,依次在鉆孔內(nèi)填裝炸藥、雷管,并采用水炮泥進(jìn)行封孔,炸藥采用礦用許可三級(jí)乳化炸藥,藥卷長(zhǎng)度為0.3m,直徑為30mm,每個(gè)鉆孔內(nèi)填裝一支藥卷,采用正向裝藥,如圖2所示;雷管采用礦用毫秒延期電雷管,延期時(shí)間不得超過(guò)130ms。
(4)炮孔裝藥后進(jìn)行爆破施工,爆破后必須確保風(fēng)橋水平方向施工1.0m,垂直方向不得低于0.4m。當(dāng)?shù)谝慌排诳妆仆旰蠹皶r(shí)進(jìn)行頂板支護(hù),然后施工第二排炮孔。
(5)當(dāng)2002巷風(fēng)橋水平挑頂長(zhǎng)度達(dá)2.0m、斜坡挑頂高度達(dá)到1.0m后,必須進(jìn)行分層爆破,第一排分層爆破眼施工在距頂板0.8m位置處,每排施工5個(gè)鉆孔,然后依次進(jìn)行裝藥、爆破等工序。
(6)當(dāng)風(fēng)橋水平挑頂長(zhǎng)度達(dá)4m、斜坡挑頂高度達(dá)到1.6m后,進(jìn)行兩次分層爆破,兩排分層爆破眼間距為0.8m,如圖3所示,依次類推直至AB斜坡段及平頂段挑頂完成。
(7)2002巷風(fēng)橋平頂段挑頂完成后,開始以22°俯角下山挑頂CD段。在進(jìn)行CD段斜坡挑頂時(shí)同樣采用分層松動(dòng)爆破法,炮孔深度為1.0m,位于頂板處爆破孔以22°俯角布置,其他分層爆破孔垂直巖層布置。
(8)2002巷風(fēng)橋挑頂期間頂板采用錨桿、錨索、“JW”型鋼帶、金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù),頂板每排布置5根錨桿并與鋼帶配套使用,錨桿長(zhǎng)度為2.5m,錨桿間排距為0.9×1.0m;頂板錨索長(zhǎng)度為6.3m,每排施工兩根,錨索間排距為1.8×2.0m。
圖3 三采區(qū)2002巷風(fēng)橋分層挑頂剖面示意圖(單位:mm)
由于830回風(fēng)巷直接頂主要以炭質(zhì)泥巖為主,巖石層不穩(wěn)定,同時(shí)風(fēng)橋挑頂最大高度達(dá)3.5m,為了確保施工安全,風(fēng)橋挑頂期間采取了以下安全技術(shù)措施。
(1)2002巷風(fēng)橋施工過(guò)程中需破頂巖,在挑頂范圍內(nèi)主要以炭質(zhì)泥巖為主,當(dāng)風(fēng)橋挑頂?shù)轿缓?,頂板預(yù)留厚度為1.0m泥巖,為保證頂板巖石層穩(wěn)定,必須采取有效支護(hù)措施,如注漿、施工組合錨索等。
(2)為了施工安全在挑頂期間必須搭設(shè)工作盤,工作盤應(yīng)采用直徑不小于300mm圓木柱進(jìn)行搭設(shè),搭設(shè)高度以適合施工為宜。
(3)2002巷風(fēng)橋采用分層松動(dòng)爆破法進(jìn)行挑頂施工,炮眼深度不得低于0.6m,每次爆破炮眼數(shù)量不得超過(guò)5個(gè),每個(gè)炮孔裝藥量不得超過(guò)300g(一支藥卷),采用正向裝藥爆破施工。
(4)由于風(fēng)橋挑頂處位于830回風(fēng)巷內(nèi),為了防止挑頂期間出現(xiàn)瓦斯積聚現(xiàn)象,當(dāng)風(fēng)橋挑頂高度達(dá)1.0m后,挑頂處應(yīng)安裝瓦斯監(jiān)測(cè)裝置,當(dāng)瓦斯?jié)舛却笥?.5%,嚴(yán)禁爆破施工,并及時(shí)采取排瓦斯措施。
(5)工作面爆破期間必須嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢、三人聯(lián)鎖”放炮制度,爆破前必須在所有可能進(jìn)入爆破地點(diǎn)入口攔人設(shè)警戒,警戒距離不得低于120m。
(6)工作面爆破后應(yīng)及時(shí)補(bǔ)打頂板永久支護(hù),并清理爆破落下煤矸石,煤矸石及雜物不得堵塞回風(fēng)巷設(shè)計(jì)斷面的1/3。
(7)工作面在鉆眼、支護(hù)期間工作盤下方嚴(yán)禁行人,每次爆破后應(yīng)及時(shí)檢查前一排支護(hù)質(zhì)量情況,發(fā)現(xiàn)支護(hù)失效必須及時(shí)補(bǔ)打支護(hù)。
(8)風(fēng)橋施工頂期間應(yīng)詳細(xì)掌握頂板巖性變化情況,發(fā)現(xiàn)頂板出現(xiàn)離層現(xiàn)象時(shí)必須及時(shí)匯報(bào)礦調(diào)度室,并有針對(duì)性地變更支護(hù)設(shè)計(jì),采取有效的支護(hù)措施。
方山店坪煤礦在2002巷大斷面風(fēng)橋施工期間,采取了合理有效的施工工藝及安全技術(shù)措施,提高了風(fēng)橋施工效率,僅用13d完成了所有挑頂、支護(hù)、清理等工作,保證了施工安全,取得了較好效果,為同類條件下的工程施工提供借鑒。