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        巷道爆破施工安全技術(shù)措施研究

        2018-09-21 02:33:46
        山東煤炭科技 2018年9期
        關(guān)鍵詞:措施施工

        高 鵬

        (霍州煤電集團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)巷在掘進施工時無法采用機械化掘進施工工藝,普遍采用爆破施工方法,由于掘進巷道安裝有大量機械設(shè)備如刮板輸送機、帶式輸送機、隔爆開關(guān)、電纜、監(jiān)控裝置等,在爆破施工時很容易造成設(shè)備損壞,同時爆破施工時會產(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,對巷道爆破施工時機電設(shè)備防護、降塵、爆破后頂板支護等提出了若干安全技術(shù)措施,并在2022系統(tǒng)巷爆破施工期間進行應(yīng)用,取得了較好效果。

        1 概況

        店坪煤礦設(shè)計生產(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、一部SSJ-800型帶式輸送機(長度為90m)、兩臺瓦斯檢測裝置以及兩臺隔爆開關(guān)等。

        巷道爆破施工時由于炮眼布置不合理、頂板支護不及時以及爆破防護措施不到位等,巷道掘進效率一直不高,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)計發(fā)現(xiàn),因爆破施工造成機電事故共計4起(其中損壞工作面200A隔爆開關(guān)2臺,耙?guī)r機電機損壞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)濟損失達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,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進度,工作面采用光面爆破施工工藝。

        (1)工作面共布置40個炮眼,其中幫眼為12個(19~30#),眼間距為0.6m,頂、底眼各為5個(31~40#),眼間距為0.6m,輔助眼為14個(5~18#),掏槽眼為4個(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,受爆破震動后頂板會出現(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措施。

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

        (2)在巷道頂板位置施工一個深度為8m的探測孔觀察頂板離層情況,巷道每掘進5m施工一個觀察孔,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”型鋼帶進行聯(lián)合支護,每個支護間距為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,必須分析頂板巖石層破壞情況,然后采取合理的支護措施,如注漿、架設(shè)工字鋼棚、施工撞楔超前支護等。

        (4)頂板支護施工時必須確保錨桿、錨索預(yù)緊力、錨固力符合設(shè)計要求,巷道爆破后必須對上一個循環(huán)支護進行檢查、預(yù)緊,發(fā)現(xiàn)失效,必須及時補打。

        2.3 其它安全技術(shù)措施

        (1)設(shè)備防護措施。由于爆破施工時,巖石塊飛濺會砸壞設(shè)備,所以為防止設(shè)備損壞可在距工作面爆破點10~15m處安裝自動可移動式擋矸裝置,工作面爆破時,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30m處以及巷道開口往里10m處分別安裝自動噴霧灑水防塵水幕,巷道爆破前及時打開水幕進行降塵。

        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,提高了巷道掘進效率,掘進進度超過3.5m/d;工作面頂板采取合理支護措施后,巷道未出現(xiàn)頂板破碎、局部冒頂現(xiàn)象;安裝自動防塵水幕后工作面粉塵濃度控制在150mg/m3以下;安裝自動擋矸裝置后,在整個系統(tǒng)巷施工期間再未發(fā)生一起因矸石飛濺造成機電設(shè)備損壞、人員傷亡事故。

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