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【摘 要】随着锚杆支护工艺的不断发展,应用范围也越来越广泛。本文论述了煤矿掘进大倾角巷道施工中的难点和重点,提出了安全技术管理和具体施工中的注意事项。
【关键词】大倾角上山施工;顶板管理;安全管理
煤矿大倾角上山施工一直是掘进施工过程中的安全管理的难点,特别是顶板草帽顶管理、大倾角上山迎头煤壁防片帮管理、行人、斜巷运料安全、溜煤道管理等各个环节,若施工中采取的措施不完善,将会造成重大安全事故,同时严重制约了巷道掘进的速度。下面以Ⅱ468风巷大倾角上山施工为例,谈谈施工中的安全施工过程控制与管理。
一、Ⅱ468风巷情况概述
刘桥一矿Ⅱ468风巷全长658m,层位位于3、4煤,跟三煤顶板施工,采用锚梁网索支护,断面:净宽×净高=3600×2600mm,顶板岩性为粉砂质泥岩,厚1--3m,其上为细砂岩3.7m,泥岩2.0m,岩性整体较好,但直接顶草帽顶发育,根据矿地质预报,巷道施工过刘桥向斜轴后,度数平均在26—36°之间,最大度数40°左右,巷道大倾角上山段长度260米。
二、大倾角上山施工过程控制与安全管理措施
1、在顶板草帽顶管理上:根据收集巷道内草帽顶掉落的位置,大小,岩性进行分析,其成因主要是由于其巷道顶板一层为2m左右的厚层状泥岩、粉砂质泥岩。这种结构体是沼泽中高大乔木生长所引起的树干基部隆起或翘曲以及伴随产生的沉积.成岩作用过程中的差异压实造成的.以裂隙为界面的锥形岩石块体。属于典型的河漫沼泽、湖泊沼泽沉积环境。煤矿现场谓之”草帽顶”。因煤巷掘进后,顶板面臨空,若支护不当,这种岩石块体便可能坠落,但在坠落前其征兆并不明显,致使施工和安全生产受到影响。对此,主要采取的措施如下:施工中要加强“敲帮问顶”制度,1)在爆破后及锚杆施工过程中要及时对巷道顶板进行严格的敲帮问顶。2)迎头进行敲帮问顶时,如发现顶板出现裂隙或声音异常,在使用打顶工具找不掉的情况下,必须在顶板出现裂隙或声音异常的地段打设液压单体作为临时支护,并及时进行永久支护。3)临时支护形式:带帽点柱临时支护。材料及规格:液压单体(7根)。单体规格:DWX-25型轻型液压单体支柱,最大高度2.5m,初撑力30KN。两面平木板(长3200mm、宽200mm、厚70mm,长度根据现场尺寸确定,确保木板两端距肩窝不超过300mm距离,防止大块矸石从肩窝出掉落)4块,2块备用;使用乳化液泵进行注液加压。4)及时把临时支护材料运到迎头、均匀布置在空顶区域内升上劲,液压单体间距1600mm,第一排单体距永久支护距离为600mm,第二排单体距第一排单体距离为600mm,用单体把网抵在顶板下,然后再打顶板锚杆,顶板锚杆打装完成后,方准去掉临时支护。5)对于草帽顶掉落处,要在其严格遵守掉到哪、锚到哪的原则,并保证施工的锚杆紧贴岩面,扭矩不小于150Nm。
2、在迎头煤壁管理及防片帮管理上:1)严格按爆破图表进行打眼放炮。2)由于上山施工度数较大,巷道采用台阶施工法,每班施工时,迎头煤壁保持铅直迎头煤壁中上部放炮深度要比下部深400mm~600mm,使迎头煤壁上部向里缩,防止迎头煤壁片帮伤人。3)放炮后,对迎头顶板及煤壁进行敲帮问顶后,及时使用临时支护,并对迎头煤壁及时采用打锚杆挂钢笆网或使用轻型单体配合大板或钢笆网片的方式临时背帮。3)帮部及巷道肩窝要使用钢笆网进行封闭支护。4)巷道两帮底角锚杆要尽量固定在底板岩层中,上帮顶部的锚杆要尽量固定在顶板岩层中。
3、在迎头平台管理上:1)大倾角上山施工过程中,要在距迎头10~15m处,使用(特殊加工的工字钢)或轨道和大板垂直巷道方向打设三道挡板,每道挡板间隔3~5m,形成三个平台。紧靠迎头第一个平台为工作(操作)平台,迎头向后第二个平台为材料、工具平台,迎头向后第三个平台为出货平台。要求每个平台的长度为3~5m,每个平台随迎头的推进而交替上移。每个平台间使用钢管焊制的梯子进行连接,以方便施工人员的上下。梯子的一端焊制钩子,以确保梯子能够牢固地固定在挡板上。施工中每个平台的高度要保证不低于1.5m,以方便人员施工。2)每班爆破前,迎头前两道工作台平台(人行道侧)采用大板全断面临时遮挡,减少窜货、飞矸。3)在平台上工作的人员要时刻注意,防止煤、矸及材料、工具等窜出平台而意外伤人,使用的锚杆钻机等工具不用时,要拴防倒绳。
4、在溜煤道管理上:1)使用溜煤道出货时,溜煤道与人行道分开,溜煤道实行封闭式管理。沿巷道上山方向打设一排木点柱并钉上木挡板,溜煤道木挡板1m,挡板上方使用特殊加工的钢筋网(规格=50×50mm,以防止小块矸石飞落伤人)总高度不得低于2m。2)在溜煤道下口弯转载处及向上5m范围内要使用点柱大板打设2m高的挡板,以防煤(矸)窜出伤人。3)在溜煤道下口向上5m处安设一道闸煤板,向上每隔20m安设一道闸煤板。在不出货时,所有闸煤板要始终保持常闭状态。4)使用溜煤道进行出货时,上、下口必须使用可靠的信号联系,同时在下口必须安设警戒人员,在出货时,严禁人员上下,溜煤道下口严禁停留并经过任何人员。5)使用溜煤道进行出货时,溜煤道内严禁放空,在溜煤道内每隔50m要设一道挡煤阀,进行出货时,挡煤阀打开,不出货时挡煤阀严禁打开。
5、在斜巷运输和人行道管理上:1)每班安排专人负责检查轨道,绞车、回头滑轮、生根地锚以及安全设施。2)巷道人行道铺设木制上山台阶、扶手拉绳,跟至迎头工作台处,以便人员上下和运料时使用,防止人员滑倒。3)出货及运料过程中,严禁上下人员。
三、结论
通过大倾角上山施工的安全管理,直至巷道竣工未发生工伤事故,采用台阶法施工,合理的解决了施工人员斜巷作业的困难,确保了施工安全和质量的同时,大大提高了掘进速度;煤巷上山铺设简易木制台阶、扶手拉绳,既满足行人运料安全需求,又不用投入过多的材料费用。解决了制约刘桥一矿大倾角上山施工巷道的安全管理难题,保证巷道施工和职工人身安全,有利于在大倾角上山施工中推广。
【关键词】大倾角上山施工;顶板管理;安全管理
煤矿大倾角上山施工一直是掘进施工过程中的安全管理的难点,特别是顶板草帽顶管理、大倾角上山迎头煤壁防片帮管理、行人、斜巷运料安全、溜煤道管理等各个环节,若施工中采取的措施不完善,将会造成重大安全事故,同时严重制约了巷道掘进的速度。下面以Ⅱ468风巷大倾角上山施工为例,谈谈施工中的安全施工过程控制与管理。
一、Ⅱ468风巷情况概述
刘桥一矿Ⅱ468风巷全长658m,层位位于3、4煤,跟三煤顶板施工,采用锚梁网索支护,断面:净宽×净高=3600×2600mm,顶板岩性为粉砂质泥岩,厚1--3m,其上为细砂岩3.7m,泥岩2.0m,岩性整体较好,但直接顶草帽顶发育,根据矿地质预报,巷道施工过刘桥向斜轴后,度数平均在26—36°之间,最大度数40°左右,巷道大倾角上山段长度260米。
二、大倾角上山施工过程控制与安全管理措施
1、在顶板草帽顶管理上:根据收集巷道内草帽顶掉落的位置,大小,岩性进行分析,其成因主要是由于其巷道顶板一层为2m左右的厚层状泥岩、粉砂质泥岩。这种结构体是沼泽中高大乔木生长所引起的树干基部隆起或翘曲以及伴随产生的沉积.成岩作用过程中的差异压实造成的.以裂隙为界面的锥形岩石块体。属于典型的河漫沼泽、湖泊沼泽沉积环境。煤矿现场谓之”草帽顶”。因煤巷掘进后,顶板面臨空,若支护不当,这种岩石块体便可能坠落,但在坠落前其征兆并不明显,致使施工和安全生产受到影响。对此,主要采取的措施如下:施工中要加强“敲帮问顶”制度,1)在爆破后及锚杆施工过程中要及时对巷道顶板进行严格的敲帮问顶。2)迎头进行敲帮问顶时,如发现顶板出现裂隙或声音异常,在使用打顶工具找不掉的情况下,必须在顶板出现裂隙或声音异常的地段打设液压单体作为临时支护,并及时进行永久支护。3)临时支护形式:带帽点柱临时支护。材料及规格:液压单体(7根)。单体规格:DWX-25型轻型液压单体支柱,最大高度2.5m,初撑力30KN。两面平木板(长3200mm、宽200mm、厚70mm,长度根据现场尺寸确定,确保木板两端距肩窝不超过300mm距离,防止大块矸石从肩窝出掉落)4块,2块备用;使用乳化液泵进行注液加压。4)及时把临时支护材料运到迎头、均匀布置在空顶区域内升上劲,液压单体间距1600mm,第一排单体距永久支护距离为600mm,第二排单体距第一排单体距离为600mm,用单体把网抵在顶板下,然后再打顶板锚杆,顶板锚杆打装完成后,方准去掉临时支护。5)对于草帽顶掉落处,要在其严格遵守掉到哪、锚到哪的原则,并保证施工的锚杆紧贴岩面,扭矩不小于150Nm。
2、在迎头煤壁管理及防片帮管理上:1)严格按爆破图表进行打眼放炮。2)由于上山施工度数较大,巷道采用台阶施工法,每班施工时,迎头煤壁保持铅直迎头煤壁中上部放炮深度要比下部深400mm~600mm,使迎头煤壁上部向里缩,防止迎头煤壁片帮伤人。3)放炮后,对迎头顶板及煤壁进行敲帮问顶后,及时使用临时支护,并对迎头煤壁及时采用打锚杆挂钢笆网或使用轻型单体配合大板或钢笆网片的方式临时背帮。3)帮部及巷道肩窝要使用钢笆网进行封闭支护。4)巷道两帮底角锚杆要尽量固定在底板岩层中,上帮顶部的锚杆要尽量固定在顶板岩层中。
3、在迎头平台管理上:1)大倾角上山施工过程中,要在距迎头10~15m处,使用(特殊加工的工字钢)或轨道和大板垂直巷道方向打设三道挡板,每道挡板间隔3~5m,形成三个平台。紧靠迎头第一个平台为工作(操作)平台,迎头向后第二个平台为材料、工具平台,迎头向后第三个平台为出货平台。要求每个平台的长度为3~5m,每个平台随迎头的推进而交替上移。每个平台间使用钢管焊制的梯子进行连接,以方便施工人员的上下。梯子的一端焊制钩子,以确保梯子能够牢固地固定在挡板上。施工中每个平台的高度要保证不低于1.5m,以方便人员施工。2)每班爆破前,迎头前两道工作台平台(人行道侧)采用大板全断面临时遮挡,减少窜货、飞矸。3)在平台上工作的人员要时刻注意,防止煤、矸及材料、工具等窜出平台而意外伤人,使用的锚杆钻机等工具不用时,要拴防倒绳。
4、在溜煤道管理上:1)使用溜煤道出货时,溜煤道与人行道分开,溜煤道实行封闭式管理。沿巷道上山方向打设一排木点柱并钉上木挡板,溜煤道木挡板1m,挡板上方使用特殊加工的钢筋网(规格=50×50mm,以防止小块矸石飞落伤人)总高度不得低于2m。2)在溜煤道下口弯转载处及向上5m范围内要使用点柱大板打设2m高的挡板,以防煤(矸)窜出伤人。3)在溜煤道下口向上5m处安设一道闸煤板,向上每隔20m安设一道闸煤板。在不出货时,所有闸煤板要始终保持常闭状态。4)使用溜煤道进行出货时,上、下口必须使用可靠的信号联系,同时在下口必须安设警戒人员,在出货时,严禁人员上下,溜煤道下口严禁停留并经过任何人员。5)使用溜煤道进行出货时,溜煤道内严禁放空,在溜煤道内每隔50m要设一道挡煤阀,进行出货时,挡煤阀打开,不出货时挡煤阀严禁打开。
5、在斜巷运输和人行道管理上:1)每班安排专人负责检查轨道,绞车、回头滑轮、生根地锚以及安全设施。2)巷道人行道铺设木制上山台阶、扶手拉绳,跟至迎头工作台处,以便人员上下和运料时使用,防止人员滑倒。3)出货及运料过程中,严禁上下人员。
三、结论
通过大倾角上山施工的安全管理,直至巷道竣工未发生工伤事故,采用台阶法施工,合理的解决了施工人员斜巷作业的困难,确保了施工安全和质量的同时,大大提高了掘进速度;煤巷上山铺设简易木制台阶、扶手拉绳,既满足行人运料安全需求,又不用投入过多的材料费用。解决了制约刘桥一矿大倾角上山施工巷道的安全管理难题,保证巷道施工和职工人身安全,有利于在大倾角上山施工中推广。