馬道頭煤礦回風(fēng)聯(lián)巷貫通施工安全技術(shù)研究

袁 斌

（山西宏宇誠鑄建設(shè)工程有限責(zé)任公司，山西 懷仁 038300）

礦井在巷道掘進(jìn)期間，往往存在大量的巷道對(duì)接貫通工程[1-3]。在兩條巷道貫通時(shí)，為了保證貫通質(zhì)量一般會(huì)影響掘進(jìn)進(jìn)度[4-5]。特別是一些巷道在交叉貫通時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)紊亂現(xiàn)象，對(duì)井下安全生產(chǎn)造成威脅[6-7]。因此，為保證巷道精確貫通，避免安全事故發(fā)生，應(yīng)選擇適合的巷道貫通施工方案及相應(yīng)的安全措施[8-9]。根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造、現(xiàn)場(chǎng)資料和掘進(jìn)施工設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化巷道貫通技術(shù)方法和安全技術(shù)措施，對(duì)提高巷道掘進(jìn)速度、保證巷道貫通工程質(zhì)量以及消除貫通時(shí)的安全隱患具有重要意義。馬道頭煤礦北七盤區(qū)回風(fēng)大巷回風(fēng)聯(lián)巷制定了巷道掘進(jìn)貫通施工技術(shù)方案和相應(yīng)的安全技術(shù)措施，確保回風(fēng)聯(lián)巷掘進(jìn)實(shí)現(xiàn)安全、精準(zhǔn)貫通。

1 工程概況

馬道頭煤礦北七盤區(qū)回風(fēng)大巷回風(fēng)聯(lián)巷為半煤巖機(jī)掘巷道，按照直墻半圓拱斷面上山掘進(jìn)施工，斷面采用錨網(wǎng)索噴漿聯(lián)合支護(hù)。北七盤區(qū)回風(fēng)大巷回風(fēng)聯(lián)巷貫通處采用底板對(duì)底板貫通?；仫L(fēng)聯(lián)巷設(shè)計(jì)長(zhǎng)度35 m，目前工作面已掘13 m，貫通剩余距離22 m。為避免巷道對(duì)接貫通時(shí)形成臺(tái)階，確保零誤差貫通，由地質(zhì)科對(duì)標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核確認(rèn)無誤后，從北七盤區(qū)回風(fēng)大巷回風(fēng)聯(lián)巷工作面向北一盤區(qū)回風(fēng)大巷掘進(jìn)貫通，并制定巷道掘進(jìn)貫通施工技術(shù)措施和安全技術(shù)專項(xiàng)措施，在貫通施工過程中嚴(yán)格執(zhí)行。

2 巷道貫通施工方案

2.1 貫通施工準(zhǔn)備

（1）在回風(fēng)聯(lián)巷貫通前，提前通知通風(fēng)科，施工巷道風(fēng)機(jī)及通風(fēng)設(shè)施由專人看管，保證風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。隨巷道掘進(jìn)距離貫通點(diǎn)2 m 時(shí)，暫停施工并及時(shí)匯報(bào)。貫通前將巷道支護(hù)到位，將巷道內(nèi)煤矸清理。

（2）為確保貫通工作安全進(jìn)行，對(duì)北一盤區(qū)回風(fēng)大巷貫通點(diǎn)永久管路托架進(jìn)行二次加固。加固使用Φ17.8 mm×4500 mm 錨索配0.6 m 長(zhǎng)11#礦用工字鋼。為確保貫通處的支護(hù)安全，在巷道貫通前先將貫通點(diǎn)處北一回風(fēng)巷U 型棚進(jìn)行加固，使用1.4 m 長(zhǎng)的11#工字鋼在鋼棚原搭接位置分別加固，配合使用Φ17.8 mm×4500 mm 錨索、150 mm×150 mm×10 mm 平托盤。待加固完成后，拆除鋼棚貫通點(diǎn)位置的棚腿構(gòu)件。鋼棚加固完成后，對(duì)貫通點(diǎn)位置按八類補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)方案進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)后方可進(jìn)行貫通。

2.2 貫通方案

（1）當(dāng)與貫通位置相距20 m 時(shí)，開始對(duì)每班掘進(jìn)距離進(jìn)行把控，詳細(xì)匯報(bào)進(jìn)尺距離。當(dāng)剩余5 m 就要貫通時(shí)，施工前要借助風(fēng)鉆打眼探測(cè)，使用3 m 的鉆桿，且每次鉆進(jìn)3 m 以上。掘進(jìn)采用一掘一支的作業(yè)方式推進(jìn)，錨網(wǎng)索帶及時(shí)支護(hù)，嚴(yán)禁空頂及空幫作業(yè)。

（2）在貫通點(diǎn)兩側(cè)配備專職瓦檢員，進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)瓦斯檢查和貫通點(diǎn)兩側(cè)巷內(nèi)瓦斯情況的檢查，其每班應(yīng)該完成3 次以上的瓦斯檢查任務(wù)，并將檢查結(jié)果報(bào)礦調(diào)度室，礦調(diào)度室做好記錄。貫通前跟班隊(duì)長(zhǎng)、安監(jiān)站站員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行指揮。

（3）貫通前提前兩天通知通風(fēng)科，及時(shí)為貫通后風(fēng)量及通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整做好準(zhǔn)備。局部通風(fēng)機(jī)及啟動(dòng)設(shè)施設(shè)在北一盤區(qū)輔運(yùn)巷里程3600 m 處，風(fēng)機(jī)型號(hào)為FBD-NO6.3 的局部通風(fēng)機(jī)。一旦貫通完成，通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整為進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)：地面→北一風(fēng)井進(jìn)風(fēng)立井→北一盤區(qū)輔運(yùn)巷→局部通風(fēng)機(jī)、風(fēng)筒→北七盤區(qū)回風(fēng)大巷→工作面。回風(fēng)系統(tǒng)：工作面→北七盤區(qū)回風(fēng)大巷→北七回風(fēng)巷回風(fēng)聯(lián)巷→北一盤區(qū)回風(fēng)大巷→北一風(fēng)井回風(fēng)立井→地面。

2.3 貫通技術(shù)措施

（1）貫通時(shí)，巷道貫通的全過程由總工程師統(tǒng)一指揮，現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人員攜帶便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀。保證掘進(jìn)面通風(fēng)一切正常，加強(qiáng)掘進(jìn)面和回風(fēng)流甲烷含量監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)異常，立即處理，只有甲烷濃度低于0.8%時(shí)，方可貫通。局部風(fēng)機(jī)需持續(xù)良好運(yùn)轉(zhuǎn)。甲烷傳感器設(shè)置在回風(fēng)側(cè)，且不得與掘進(jìn)面超過5 m，貫通點(diǎn)兩側(cè)由專人進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。貫通當(dāng)班提前進(jìn)行一次風(fēng)機(jī)自動(dòng)切換，并對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行一次全面檢查，確保無影響方可貫通。機(jī)組掘進(jìn)至剩余1 m 時(shí)，借助人工風(fēng)鎬開拓面積為1 m2左右的洞口，對(duì)風(fēng)向進(jìn)行判斷，并測(cè)定回風(fēng)流瓦斯含量，發(fā)現(xiàn)異常則馬上停工撤離。

（2）貫通后，待檢查回風(fēng)流瓦斯?jié)舛任闯迺r(shí)，迅速擴(kuò)大斷面完成貫通，同時(shí)徹底清理巷道，注意支護(hù)到位。然后停止貫通巷道內(nèi)作業(yè)，無關(guān)人員撤離，并按計(jì)劃調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，待風(fēng)流穩(wěn)定30 min后，貫通區(qū)域風(fēng)量檢查達(dá)標(biāo)且有毒有害氣體濃度均在安全值內(nèi)，才能恢復(fù)工作。在通風(fēng)科指導(dǎo)下將各類監(jiān)控傳感器重新設(shè)置。同時(shí)對(duì)貫通處補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，采用三孔組合錨索托盤，鋼托盤規(guī)格600 mm×600 mm×16 mm，錨索規(guī)格為Φ17.8 mm×8300 mm。

3 安全技術(shù)措施

3.1 通風(fēng)管理安全措施

（1）加強(qiáng)對(duì)掘進(jìn)面進(jìn)風(fēng)流中氣體濃度的監(jiān)測(cè)，確保O2濃度不小于20%，CO2濃度不高于0.5%，要嚴(yán)格執(zhí)行先通風(fēng)后掘進(jìn)的原則。掘進(jìn)面回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛雀哂?.8%或CO2濃度大于1.2%時(shí)，應(yīng)馬上停工，將掘進(jìn)面作業(yè)人員及時(shí)撤離，并按規(guī)程采取措施進(jìn)行處理。掘進(jìn)面或其他作業(yè)地點(diǎn)如果監(jiān)測(cè)得到的瓦斯?jié)舛瘸^允許值時(shí)也要立即上報(bào)采取措施，并停工斷電撤離人員。

（2）對(duì)于掘進(jìn)作業(yè)面或者是在巷道的其他位置，如果存在瓦斯含量測(cè)定值達(dá)到2%，并且空間體積超過0.5 m3的瓦斯局部積聚，在其周圍20 m區(qū)域內(nèi)要馬上斷電撤離并上報(bào)處理。當(dāng)瓦斯含量測(cè)定值小于0.8%，才允許以人工復(fù)電。

（3）掘進(jìn)面設(shè)專人進(jìn)行瓦斯?jié)舛鹊娜粘１O(jiān)測(cè)，每班將瓦斯監(jiān)測(cè)結(jié)果詳細(xì)記錄在冊(cè)和測(cè)點(diǎn)牌板。一旦現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的瓦斯含量數(shù)值異常，通知現(xiàn)場(chǎng)人員斷電停工，然后撤離到安全地點(diǎn)。

（4）在掘進(jìn)面及相關(guān)地點(diǎn)按照要求配置甲烷傳感器，需要人工復(fù)電的要嚴(yán)格執(zhí)行。掘進(jìn)機(jī)安裝機(jī)載甲烷斷電儀。

3.2 頂板管理安全措施

（1）加強(qiáng)對(duì)巷道頂板和壁面的日常檢查，嚴(yán)格遵守相關(guān)操作規(guī)定進(jìn)行“敲幫問頂”，對(duì)于掘進(jìn)面和巷道存在的危巖浮矸，要及時(shí)清理，不留安全隱患。在“敲幫問頂”完成后，先安排臨時(shí)支護(hù)，然后永久支護(hù)。檢查錨桿、錨索托盤施工質(zhì)量，對(duì)不合格的進(jìn)行補(bǔ)打。

（2）巷道施工錨桿（索）進(jìn)行支護(hù)時(shí)，按照預(yù)設(shè)的施工順序依次施工，及時(shí)支護(hù)，保證質(zhì)量。如果出現(xiàn)掉頂、冒落等情況，及時(shí)徹底清理。對(duì)于堅(jiān)固頂板，可以使用錨網(wǎng)貼合頂板進(jìn)行支護(hù)；對(duì)于頂板比較破碎的，先頂板噴漿，再用錨網(wǎng)。

（3）一旦掉頂大于500 mm 或是來壓明顯時(shí)，應(yīng)及時(shí)整治處理。當(dāng)巷道壁面裸露長(zhǎng)度大于5 m 或者高度高于1 m 時(shí)，應(yīng)重新支護(hù)，消除片幫隱患。日常施工注意防片幫網(wǎng)的檢查工作，確保質(zhì)量牢固可靠。

3.3 水害防治安全措施

（1）嚴(yán)格遵照有掘必探的要求，由鉆機(jī)隊(duì)探明前方的水患并排除后，才能進(jìn)行掘進(jìn)施工。如果遇到掘進(jìn)作業(yè)有異響，頂板破碎，巷道壁面破壞等情況，要及時(shí)通知地質(zhì)科進(jìn)行鉆探水情察明情況。在掘進(jìn)貫通期間，注意觀察綜掘面和巷道其他位置，若出現(xiàn)掛汗、霧氣、頂板淋水增加、頂板來壓、底板鼓起、裂隙滲水等突水預(yù)兆時(shí)，要馬上匯報(bào)，將人員撤離到安全位置。

（2）水害的防治應(yīng)堅(jiān)持20 字方針原則。保證排水系統(tǒng)的完好性和應(yīng)急性，布置2 路4 寸的排水管路緊跟掘進(jìn)面，距離不得超過50 m。工作面1 臺(tái)45 kW的水泵留作備用，一臺(tái)風(fēng)泵維持日常排水作業(yè)。

4 結(jié)論

為了保障北七盤區(qū)回風(fēng)大巷回風(fēng)聯(lián)巷掘進(jìn)貫通期間的施工安全及工程質(zhì)量，綜合考慮貫通期間巷道掘進(jìn)施工影響因素，制定了巷道掘進(jìn)貫通施工方案，并從通風(fēng)、頂板、水害等方面提出針對(duì)性安全技術(shù)措施，有效解決了巷道掘進(jìn)貫通期間的安全問題，實(shí)現(xiàn)了巷道精準(zhǔn)貫通。