溜煤眼正向擴(kuò)孔施工技術(shù)研究

關(guān)富平

(汾西礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司賀西煤礦，山西 柳林 033300)

在煤礦生產(chǎn)過程中，溜煤眼具有投入少、工期短、技術(shù)簡單等優(yōu)勢，能夠很好的解決不同層位之間的煤炭運(yùn)輸問題[1～2]。不僅可以作為運(yùn)煤聯(lián)巷使用，而且由于空間大還可以存放一定的煤量作為煤倉[3]?，F(xiàn)階段大孔徑溜煤巖在礦井生產(chǎn)、運(yùn)輸中的應(yīng)用更為廣泛，但是一些礦井早期建設(shè)的溜煤眼孔徑一般較小，這就需要對小孔徑溜煤眼進(jìn)行擴(kuò)孔處理，在擴(kuò)孔處理施工過程中，施工人員時刻處在高空作業(yè)當(dāng)中。因此在施工過程中保證施工人員的安全是擴(kuò)孔施工過程中的重中之重[4～5]。文中就對以山西某礦3#皮帶巷溜煤眼擴(kuò)孔技術(shù)及采取的安全技術(shù)措施進(jìn)行了研究，以期能為其他礦井遇到類似問題提供一定的參考。

1 工程概況

山西某礦3#皮帶巷溜煤主要用以將三采區(qū)3#皮帶運(yùn)輸?shù)拿禾窟\(yùn)輸至三采區(qū)4#皮帶運(yùn)輸(采區(qū)主運(yùn)輸皮帶)，具體位置見圖1。溜煤巖施工范圍內(nèi)巖性以砂質(zhì)、砂質(zhì)泥巖為主，巖性賦存穩(wěn)定。溜煤眼原形狀為圓形立眼，直徑為1000mm，深度為20m，在溜煤眼底部采用溜煤嘴將煤炭運(yùn)輸至三采區(qū)4#皮帶運(yùn)輸。溜煤嘴采用12mm鋼板加工制作，并通過錨桿固定在三采區(qū)4#皮帶運(yùn)輸巷頂板上，溜煤嘴下部加工制作開閉門，放煤時開啟，平時關(guān)閉以防出現(xiàn)串風(fēng)。

由于溜煤巖孔徑僅為1000mm，隨著采區(qū)生產(chǎn)能力的增加，不能滿足煤炭運(yùn)輸需要，同時在使用過程中不同程度出現(xiàn)溜煤巖堵塞情況，迫切需要對溜煤眼進(jìn)行擴(kuò)孔處理。

圖1 溜煤巖位置示意圖

2 擴(kuò)孔方案

2.1 破巖方式

原溜煤巖設(shè)計直徑為1000mm，眼深20m隨著采區(qū)生產(chǎn)能力的提升，溜煤眼已經(jīng)不能滿足運(yùn)輸需要，因此需要進(jìn)行擴(kuò)孔?，F(xiàn)階段常用的擴(kuò)孔方式按照施工方向分為正向擴(kuò)孔(從孔口向孔底)、逆向擴(kuò)孔(從孔底向孔口)。礦井經(jīng)過綜合分析，決定采用正向擴(kuò)孔方式進(jìn)行施工，將溜煤眼直經(jīng)由1000mm，擴(kuò)孔至3000mm(具體見圖2)，破巖采用炮掘配合人工風(fēng)鎬的方式進(jìn)行，爆破后的矸石經(jīng)溜煤眼下落至三采4#皮帶運(yùn)出。

圖2 溜煤眼擴(kuò)孔示意圖

2.2 爆破鉆孔布置

溜煤眼擴(kuò)孔后巷道掘進(jìn)斷面為6.28m3，在砂質(zhì)泥巖、砂巖中掘進(jìn)，巖層硬度(f值)在4～6。炮眼施工采用YT-28型鑿巖機(jī)進(jìn)行，炮眼深度在1000mm，施工的炮眼孔徑為42mm，炸藥選用三級礦井乳化炸藥，采用串聯(lián)連線方式，具體在溜煤巖內(nèi)施工的爆破孔布置見圖2，爆破鉆孔參數(shù)見表1。爆破孔單次爆破時需要乳化炸藥、雷管數(shù)量分別為56kg、48個。爆破鉆孔采用黃泥封孔，深度在0.5m以上。設(shè)計的爆破孔炮眼利用率在90%以上，每次爆破進(jìn)尺深度在0.9m，爆破出巖量為5.65m3。

2.3 爆破安全技術(shù)措施

1)炮眼施工前

溜煤眼正向擴(kuò)孔施工打眼前，必須詳細(xì)檢查四周情況，確保無安全隱患后方可打眼。打眼時必須三人配合作業(yè)，一人把鉆機(jī)，一人扶鉆桿，一人注意觀察溜煤眼部情況。一旦發(fā)現(xiàn)異常，及時停止。爆破后向下攉矸前，必須提前聯(lián)系好溜煤眼下部人員，設(shè)好警戒距離，確認(rèn)無人員后才可攉矸。

圖2 爆破孔布置示意圖

表1 爆破孔施工參數(shù)

2)炮眼施工及爆破

在施工炮眼時嚴(yán)格按照爆破作業(yè)圖表的要求進(jìn)行，打眼前先根據(jù)中心線畫出溜煤眼輪廓線，并標(biāo)定眼位；炮眼要求準(zhǔn)、直、齊。打眼時，采用濕式打眼，嚴(yán)禁干打眼，嚴(yán)禁戴手套扶鉆。打眼完畢后，用壓風(fēng)吹凈眼內(nèi)殘渣、積水，檢查炮眼施工是否標(biāo)準(zhǔn)、合格，不合格的要立即整改。檢查合格后，方可繼續(xù)作業(yè)。

3)爆破后

爆破后，待炮煙吹散后先將溜煤眼上口周圍的所有碎石、雜物清理干凈；確保溜煤眼內(nèi)通風(fēng)良好；行人梯子安全可靠。然后由班組長站在行人梯子上觀察溜煤眼內(nèi)壁四周的情況，并將危巖活矸用長柄工具處理掉，確認(rèn)無危險后，方可通知其他工作人員進(jìn)入。

3 擴(kuò)孔施工安全技術(shù)措施

3.1 施工安全準(zhǔn)備

1)在擬定擴(kuò)孔的溜煤眼上口四周設(shè)置柵欄，留有施工人員進(jìn)出的口，并派專人看管，嚴(yán)禁無關(guān)人員進(jìn)入施工區(qū)域。

2)在溜煤眼下口搭架，搭架長7m；防止開炮后的渣石直接上皮帶；平臺上的渣及時清理。

3)先檢查三采3#皮帶巷溜煤眼處頂板及兩幫的支護(hù)情況，處理掉危巖活矸，將雜物清理干凈；并派專人看管，嚴(yán)防墜物。

3.2 擴(kuò)孔過程中安全技術(shù)措施

1)溜煤眼正向擴(kuò)孔施工時所有作業(yè)人員必須系安全繩，安全繩必須固定在預(yù)先施工好的地錨上，牢固可靠無余繩，并派專人看管；所有施工需要小件進(jìn)包攜帶。

2)溜煤眼內(nèi)采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，溜煤眼口進(jìn)行全包處理，并且進(jìn)行噴漿，保證表面光滑。溜煤眼施工循環(huán)進(jìn)度1m，永久支護(hù)緊跟工作面迎頭。

3)每班由專人檢查安全繩、麻繩、行人梯子的完好情況，磨損嚴(yán)重或安全系數(shù)低時立即更換。

4)溜煤眼擴(kuò)孔施工時采用梯子上下人員；行人梯使用自制軟梯；在3#皮帶巷溜煤眼口外500mm處預(yù)先施工地錨叢，梯子上端固定在地錨叢上，且固定牢固可靠；行人梯用錨桿與溜煤眼壁固定，間距1000mm，行人梯與溜煤眼壁的距離不小于200mm。

5)施工人員進(jìn)入溜煤眼前，先將預(yù)先準(zhǔn)備好的棚板用麻繩沿溜煤眼壁緩慢吊進(jìn)溜煤眼內(nèi)，放好；施工人員進(jìn)入溜煤眼后，先將活石、碎渣清理干凈，然后將棚板鋪設(shè)在原先施工好的直徑1000mm的溜煤眼口上，棚板兩頭與溜煤眼孔口搭接不小于500mm，一塊挨一塊，棚板兩層，呈“十字”鋪設(shè)，并用鈀釘固定牢固；搭接處不能有碎石，保證搭接在實(shí)體巖上；鋪完后棚板做編號管理，溜煤眼口中心的棚板為2.5m(1號)，剩余兩邊棚板長2m(依次2-6號)，保證下一個循環(huán)使用時位置不變；只需將棚板固定好后，施工人員方可站在棚板上進(jìn)行其他作業(yè)。

6)在溜煤眼內(nèi)施工作業(yè)時，溜煤眼內(nèi)安設(shè)名明確的信號裝置，施工人員必須與溜煤眼外施工人員保持聯(lián)系，保證退路暢通，發(fā)現(xiàn)異常時，及時退出溜煤眼。開炮時將信號裝置撤出溜煤眼內(nèi)。

7)使用麻繩往溜煤眼內(nèi)運(yùn)送工具、物料時，沿著溜煤眼壁緩慢下放，溜煤眼內(nèi)的施工人員站在另一側(cè)，防止工具、物料下墜砸傷施工人員。

8)上下運(yùn)送錨桿機(jī)、風(fēng)鎬、錨桿、鋼筋網(wǎng)時，上方兩人用麻繩拖拽，要慢拉慢放。

9)清理架板上的渣時注意事項：先在直徑1000mm的溜煤眼下口邊緣往外300mm處對稱施工4根Φ16×1200mm型圓鋼錨桿，將預(yù)先準(zhǔn)備好的防護(hù)網(wǎng)的4個角固定在錨桿上，用來保護(hù)架上的清理人員。開炮時將防護(hù)網(wǎng)拆除。

3.3 溜煤眼正向擴(kuò)孔施工后

溜煤眼貫通后，溜煤眼上口安裝篦子，篦子采用工字鋼加工，篦子網(wǎng)格為300×300mm，篦子超出溜煤眼邊緣0.5m。篦子必須安裝牢固，溜煤眼周圍設(shè)置柵欄，懸掛警示牌，嚴(yán)禁無關(guān)人員靠近。

4 總結(jié)

溜煤巖設(shè)計擴(kuò)孔深度為20m，采用設(shè)計的擴(kuò)孔施工技術(shù)方案及安全技術(shù)措施，每日保持1.8m進(jìn)尺，整個擴(kuò)孔工作耗時11天完成。在擴(kuò)孔過程中未無人員存在碰手碰腳和傷亡事故，實(shí)現(xiàn)了溜煤巖安全、高效擴(kuò)孔。