摘要：以30903運(yùn)輸巷掘進(jìn)為背景，對支護(hù)重點(diǎn)進(jìn)行分析，并提出采用錨桿網(wǎng)、鋼架棚相結(jié)合方式控制圍巖。依據(jù)現(xiàn)場實(shí)際條件，確定圍巖支護(hù)方案并進(jìn)行現(xiàn)場應(yīng)用。結(jié)果表明，圍巖支護(hù)后頂?shù)装?、巷幫變形量均?63.60mm、81.33mm以內(nèi)，同時(shí)鋼架棚未有明顯變形，取得較好圍巖支護(hù)效果。研究成果可為其他礦井類似情況下采空區(qū)下回采巷道圍巖控制提供經(jīng)驗(yàn)參考。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)；巷道掘進(jìn)；采空區(qū)；破碎頂板；架棚支護(hù)

隨著礦井采掘深度增加，開采煤層賦存條件更趨復(fù)雜，給煤炭開采以及回采巷道掘進(jìn)等均帶來一定制約[1-3]。部分礦井開采煤層為近距離煤層群，如河南平頂山、山西大同、貴州六盤水、山東新汶等，開采時(shí)上覆煤層回采完畢后往往會(huì)導(dǎo)致煤層底板裂隙發(fā)育，從而給下覆煤層回采巷道掘進(jìn)、采面頂板控制等帶來影響[4-5]。當(dāng)復(fù)雜地質(zhì)條件下回采巷道位于近距離煤層群采空區(qū)下覆施工巷道時(shí)，巷道掘進(jìn)以及支護(hù)期間面臨頂板冒落、圍巖控制難度加大等問題[6-7]。

1工程概況

山西某礦現(xiàn)階段回采時(shí)間已超過45年，礦井井田面積為15.98m2，設(shè)計(jì)產(chǎn)能280萬t/年。礦井井田范圍內(nèi)可采煤層包括有2-1、2-2、7號、9號、11號等多層煤層，煤層間距一般在15~30m間，部分區(qū)域煤層間距在10m以內(nèi)。隨著礦井開采時(shí)間增加，現(xiàn)階段淺部的2-1號、2-2號煤層已基本回采完畢，生產(chǎn)逐漸向7號、9號煤層轉(zhuǎn)移。7號煤層與9號煤層為近距離煤層區(qū)，內(nèi)層厚度分別為3.8m、2.5m，頂?shù)装鍘r性以粉砂巖、泥巖等為主，煤層間間距平均為15m，在局部范圍內(nèi)煤層間間距縮小至5m。7號開采完畢后，導(dǎo)致9號煤層頂板巖層裂隙發(fā)育、頂板破碎，回采巷道在7號煤層采空區(qū)下掘進(jìn)時(shí)面臨較大困難。30903運(yùn)輸巷涉及掘進(jìn)長度1203m，根據(jù)已有地質(zhì)資料顯示，巷道掘進(jìn)會(huì)揭露斷層、小型陷落柱等構(gòu)造，為確保巷道圍巖穩(wěn)定，提出采用錨網(wǎng)索+工字鋼架棚方式支護(hù)圍巖。

2圍巖支護(hù)技術(shù)

摘要：對塔山煤礦近距離煤層2204巷過盤區(qū)輔運(yùn)巷的采動(dòng)影響進(jìn)行分析研究，提出了合理有效的施工工藝及安全支護(hù)技術(shù)措施。施工實(shí)踐獲得成功，成效顯著。

關(guān)鍵詞：掘進(jìn)巷道；近距離煤層；穿層；施工工藝

1工程概述

塔山礦二盤區(qū)可采煤層為山2#石炭二疊紀(jì)煤層，2204掘進(jìn)工作面位于二盤區(qū)以西，巷道設(shè)計(jì)長度為1810m，巷道寬度為5.2m，巷道高度為4.5m，2204巷以北布置三條大巷分別為盤區(qū)回風(fēng)巷、盤區(qū)輔運(yùn)輸巷、盤區(qū)皮帶巷（見圖1），三條大巷標(biāo)高分別為720m、720m、724m，三條大巷之間預(yù)留保護(hù)煤柱寬度為30m。2204巷在掘進(jìn)期間為便于形成穩(wěn)定的出煤系統(tǒng)，巷道從盤區(qū)皮帶巷指定位置采用爆破施工工藝進(jìn)行開口施工，巷道掘進(jìn)40m后以6°俯角下山掘進(jìn)直至進(jìn)入山2#煤層頂?shù)装搴笤倮^續(xù)平行掘進(jìn)，當(dāng)2204巷掘進(jìn)30m后將進(jìn)入盤區(qū)輔運(yùn)巷頂板上方，此時(shí)兩巷之間煤層預(yù)留厚度為4m，屬近距離煤層過巷掘進(jìn)。根據(jù)塔山礦地測科提供地質(zhì)資料顯示，二盤區(qū)輔運(yùn)巷頂板主要以炭質(zhì)泥巖、砂巖等混合巖石層為主，穩(wěn)定性差，易垮落。當(dāng)施工巷道掘進(jìn)30m后過巷期間受爆破震動(dòng)及集中應(yīng)力影響，盤區(qū)輔運(yùn)巷頂板支護(hù)失效嚴(yán)重，局部出現(xiàn)冒頂現(xiàn)象，若不采取有效的技術(shù)措施，很容易發(fā)生重大煤礦安全事故。通過技術(shù)研究，分析了2204巷過巷期間存在的難題，并根據(jù)實(shí)際情況提出了對傳統(tǒng)施工工藝及支護(hù)工藝進(jìn)行改進(jìn)，以確保施工巷道安全順利過巷掘進(jìn)。

22204巷過巷掘進(jìn)施工存在的技術(shù)難題

1）由于2204巷開口施工時(shí)采用全斷面爆破施工工藝，當(dāng)施工巷道掘進(jìn)至盤區(qū)輔運(yùn)巷上方時(shí)采用該掘進(jìn)施工工藝時(shí)巷道堆積的煤矸石多重量大，且全斷面一次性爆破裝藥量大，受爆破震動(dòng)、煤矸石承重以及圍巖應(yīng)力的影響很容易發(fā)生輔運(yùn)巷頂板垮落事故。2）盤區(qū)輔運(yùn)巷原支護(hù)設(shè)計(jì)中頂板采用錨桿、錨索聯(lián)合支護(hù)，錨桿長度為2.5m，錨索長度為5.3m，當(dāng)2204巷過巷掘進(jìn)時(shí)將揭露輔運(yùn)巷頂板部分錨索，錨索失效現(xiàn)象嚴(yán)重，同時(shí)在過巷時(shí)輔運(yùn)巷頂板錨桿錨固端與2204巷之間層間距為1.5m，錨固質(zhì)量及支護(hù)效果大大降低。

摘要：為了保證巷道安全快速掘進(jìn)，避免巷道掘進(jìn)期間發(fā)生透水事故，山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)華陽煤業(yè)有限公司通過技術(shù)研究，決定對15102回風(fēng)順槽掘進(jìn)期間采取合理有效的探放水施工設(shè)計(jì)。對15102回風(fēng)順槽掘進(jìn)期間采取的探放水施工設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，并提出了若干項(xiàng)安全技術(shù)措施。實(shí)際應(yīng)用效果表明，施工巷道的探放水施工消除了巷道水害影響，取得了顯著應(yīng)用成效。

關(guān)鍵詞：煤礦；掘進(jìn)巷道；探放水施工設(shè)計(jì)；安全技術(shù)措施

探放水施工是巷道掘進(jìn)消除水害的重要技術(shù)手段，它具有施工工藝簡單、便于操作、效果好等優(yōu)點(diǎn)。巷道掘進(jìn)期間可通過探放水施工明確巷道四鄰積水區(qū)位置、積水范圍、積水量等[1]，從而避免水害事故發(fā)生。本文以華陽煤礦的15102回風(fēng)順槽為例進(jìn)行探討。為了保證巷道安全快速掘進(jìn)，防止巷道掘進(jìn)期間水害事故發(fā)生，決定在巷道掘進(jìn)期間采取合理有效的探放水施工設(shè)計(jì)及安全技術(shù)措施，進(jìn)一步提高煤礦探放水施工效率，保證探放水施工安全。

1工作面概述

15102回風(fēng)順槽位于一采區(qū)西部，西側(cè)距離15101運(yùn)輸順槽15m，南臨15#煤軌道大巷，北側(cè)為井田邊界線，東側(cè)為15102回采工作面。巷道掘進(jìn)至530m處進(jìn)入原常莊煤礦15#煤層舊巷警戒線內(nèi)。原常莊煤礦15#煤層舊巷位于15102回風(fēng)順槽東側(cè)，15102回風(fēng)順槽距離原常莊煤礦15#煤層舊巷92.5m。15102回風(fēng)順槽布置在15#煤層中，水平標(biāo)高+657～+660m，沿頂板破底掘進(jìn)，巷道設(shè)計(jì)長度1113m，工程量為15359.4m3，預(yù)計(jì)巷道平均坡度為-1°～2°，巷道斷面規(guī)格為寬×高=4.5m×4.0m。巷道煤層為15#煤層，平均厚度4.0m，煤層夾矸0～2層，分上下2層，均為局部區(qū)域賦存，上層為0～0.15m的薄夾矸，下層為0～0.6m的夾矸，下層夾矸對煤質(zhì)有一定影響。另外根據(jù)已掘兩順槽及切眼揭露斷層、坑透成果綜合分析得出，工作面內(nèi)斷層及坑透異常區(qū)會(huì)增加煤的灰分，對煤質(zhì)有一定影響。華陽煤礦地測科提供的工作面水文地質(zhì)資料顯示，15102回風(fēng)順槽掘進(jìn)范圍內(nèi)上方有9#煤層采空區(qū)，可能有部分老空積水，為15#煤層的主要充水來源，基本為沿裂隙滲出。根據(jù)水的滲透系數(shù)和回采采動(dòng)影響范圍，預(yù)計(jì)回采時(shí)會(huì)有一定量的頂板裂隙水，對巷道掘進(jìn)影響較大，為保證巷道安全快速掘進(jìn)，決定對巷道采取超前探放水施工。

215102回風(fēng)順槽探放水施工設(shè)計(jì)

在窄礦柱沿空巷道中，由于多種作用下[1]導(dǎo)致巷道圍巖變形破壞。巷道兩側(cè)的變形量大于頂板和底板的變形量。因此，保持巷道窄礦柱壁的穩(wěn)定性是沿空掘進(jìn)巷道變形與控制研究的重點(diǎn)[2]。在相關(guān)研究中關(guān)于頂煤變形與頂煤支護(hù)強(qiáng)度、窄柱寬度、頂煤剛度之間關(guān)系的研究較少?，F(xiàn)場調(diào)查表明，對頂煤變形應(yīng)變條件的分析對研究窄礦柱綜放煤巷道的整體穩(wěn)定性具有重要意義。

1沿空掘進(jìn)巷道頂煤應(yīng)力與變形分析

1.1頂煤力學(xué)模型

綜放采空區(qū)沿空回采巷道一側(cè)為巷旁綜合煤，另一側(cè)為窄礦柱。工作面上部直接頂冒落后，主頂發(fā)生斷裂、回轉(zhuǎn)和下沉。下段在煤體中形成側(cè)向的“楔形塊梁”結(jié)構(gòu)，即“大結(jié)構(gòu)”[3]。沿空掘進(jìn)巷道后，頂煤、底板、兩幫、窄柱和錨桿作為巷道的支護(hù)對象成一個(gè)整體，稱為“小結(jié)構(gòu)”[4]。沿空掘進(jìn)巷道支護(hù)的重點(diǎn)是保持小結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。沿窄柱采空區(qū)掘進(jìn)巷道與上覆巖層結(jié)構(gòu)的關(guān)系如圖1所示。以頂煤水平中心線為軸，以頂煤采空區(qū)側(cè)面終點(diǎn)為原點(diǎn)O，以巷道旁采煤側(cè)向方向?yàn)檎较?，建立坐?biāo)。點(diǎn)A、點(diǎn)B分別表示沿空入井的兩堵墻，C點(diǎn)為頂煤深部應(yīng)力集中區(qū)邊界，頂煤巖層用OD表示，D為足夠遠(yuǎn)且不影響計(jì)算的隨機(jī)點(diǎn)，上覆巖層應(yīng)力為q1（x），頂煤下的窄煤柱、采空區(qū)側(cè)面巷道和巷道旁的整體煤柱分別用OA、AB和BD表示，其寬度分別為l、L和a+x0，它們是由窄柱共同作用的q2（x），支持強(qiáng)度p和功率q3（x）。設(shè)綜采巷道旁BC側(cè)的應(yīng)力集中系數(shù)為α1，窄礦柱OA頂煤為α2。相對巖石應(yīng)力系數(shù)為α3。工作面所受荷載仍為上覆巖層重力γ2H，其中γ2為平均權(quán)重，N/m2；H為上覆巖層厚度，m。1.2頂板凹陷曲線以頂板煤層為均質(zhì)各向同性線彈性材料，梁OD撓度曲線方程為下頁式（5）：參數(shù)γ1，γ2，h0，h1，H，α1，α2，α3，E，I1，L，l，a，p是根據(jù)采空區(qū)巷道現(xiàn)場實(shí)際情況和試驗(yàn)所得的觀測量。將這些參數(shù)代入式（6），利用式（6）~式（9）計(jì)算c的值c1，c2，c3…，c15，c16通過仿真得到頂煤頂板凹陷曲線。

2頂煤變形影響因素分析

根據(jù)地質(zhì)條件、工作面參數(shù)及現(xiàn)場試驗(yàn)，得到：H=460m，h0=3.10m，h1=5.00m，L=5m，I=10.417，α1=3.00，α2=1.50，α3=0.30，a=19.6m，k1=110MPa，k2=310MPa。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，E=1.1GPa，γ1=13.50kN/m3，γ2=26.00kN/m3。計(jì)算頂板凹陷值，發(fā)現(xiàn)頂板凹陷最大值偏向窄煤柱。

摘要：我國煤礦資源在經(jīng)由多年的開發(fā)以后，淺層資源逐步被開發(fā)，而更多的煤礦資源集中在深層，在煤礦生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大的過程中，隨著開采條件的日益復(fù)雜與惡劣，人們對巷道掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)提出了更高的要求，必須要在保障煤礦安全開發(fā)的過程中，選擇最佳的掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)，提高煤礦資源開發(fā)的整體效率，為煤礦企業(yè)贏得更大的發(fā)展契機(jī)?；诖?，分析了煤礦采礦工程中巷道掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)的具體應(yīng)用，有利于為煤礦資源開發(fā)提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：煤礦采礦工程；巷道掘進(jìn)；支護(hù)技術(shù)；應(yīng)用

1.巷道掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的重要性

在煤礦資源的開發(fā)過程中，由于很多煤礦資源處于地下復(fù)雜的環(huán)境條件下，在開采過程中存在著諸多的不確定性風(fēng)險(xiǎn)，為保障煤礦資源的順利開發(fā)，煤礦企業(yè)需要在作業(yè)之前進(jìn)行詳細(xì)的開采流程制定，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上保障開發(fā)工作的順利進(jìn)行，保障開發(fā)的安全性。地下開采作業(yè)中，采礦人員必須要結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況，結(jié)合煤礦的分布條件，做好施工地下的場地支撐，進(jìn)而為資源開采創(chuàng)造相對安全的環(huán)境條件，使得在整個(gè)的煤礦資源開發(fā)過程中，相關(guān)人員能夠及時(shí)將煤炭開發(fā)出來的煤炭運(yùn)送出去，而在此過程中，對于支架保護(hù)方法的要求相對較高。巷道掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用是為了保障煤炭資源的高效開發(fā)，通過這些技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，能夠使得開采作業(yè)穩(wěn)步進(jìn)行，并結(jié)合實(shí)際的工期要求，保障作業(yè)的安全性、高效性。煤礦所處的地下環(huán)境相對復(fù)雜，在資源開發(fā)過程中常常會(huì)存在諸多的限制，極易誘發(fā)現(xiàn)場塌方等安全事故，只有保障了掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，才能夠從根本上預(yù)防各類事故的出現(xiàn)，為開采作業(yè)創(chuàng)造相對安全的井下環(huán)境。

2.煤礦采礦工程中巷道掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)的要點(diǎn)

（1）做好地質(zhì)勘探工作。在煤礦資源的開發(fā)過程中，為保障資源的順利開發(fā)，提高作業(yè)的安全性，必須要注重巷道掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用。而技術(shù)應(yīng)用的前提就是有關(guān)人員需要切實(shí)做好煤礦采礦工程現(xiàn)場的地質(zhì)勘探工作，只有在掌握了工程現(xiàn)場的地質(zhì)條件以后，方可在多種的掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)中選擇最符合現(xiàn)場地質(zhì)條件的技術(shù)，以保障技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用。因此，無論是任何的煤礦采礦工程，在實(shí)際的開采作用中，都需要切實(shí)做好煤礦相應(yīng)的地質(zhì)勘探工作，應(yīng)用科學(xué)的勘測技術(shù)，保障工程現(xiàn)場地質(zhì)勘探資料的完整性與準(zhǔn)確性，使得整個(gè)的開采作業(yè)能夠順利進(jìn)行，煤礦采礦工程的地質(zhì)勘探過程中，可以充分應(yīng)用三維地震勘探方式。（2）綜合機(jī)械化掘進(jìn)。煤礦的開采作業(yè)中，巷道掘進(jìn)與支護(hù)作為其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在實(shí)際的施工作業(yè)中，往往需借助于專業(yè)的機(jī)械設(shè)備來完成。掘進(jìn)機(jī)械的選擇與應(yīng)用在很多時(shí)候會(huì)對開采作業(yè)起到關(guān)鍵性的作用?，F(xiàn)階段，隨著技術(shù)的進(jìn)步，掘進(jìn)機(jī)械也日益進(jìn)步，且不同的掘進(jìn)機(jī)械適用于不同的條件，在煤礦采礦工程中，采礦企業(yè)需結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況，來進(jìn)行掘進(jìn)技術(shù)、掘進(jìn)設(shè)備的選擇，如綜合技術(shù)掘進(jìn)、半煤半巖石技術(shù)掘進(jìn)、全煤巖技術(shù)掘進(jìn)等都是應(yīng)用較多的技術(shù)，而掘進(jìn)設(shè)備上，可以選用懸掛式掘進(jìn)機(jī)、轉(zhuǎn)換機(jī)與電鉆機(jī)械等的配合來完成?？傊?，煤礦采礦工程中，相關(guān)人員必須要結(jié)合采礦工程的具體情況，選擇掘進(jìn)技術(shù)與設(shè)備。（3）瓦斯的排放在煤礦采礦工程中，瓦斯?jié)舛瘸^了正常的限值將會(huì)使得采礦工程面臨較大的安全威脅，因此，在掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用過程中，同樣需要注重瓦斯的抽放，將礦井內(nèi)的瓦斯?jié)舛瓤刂圃诤侠淼姆秶鷥?nèi)。在煤礦掘進(jìn)作業(yè)開始之前，專業(yè)人員必須要詳細(xì)了解煤礦通道內(nèi)是否存在瓦斯，是否需要進(jìn)行瓦斯的抽取，如果抽取方式應(yīng)用不合理，或者抽放不徹底，都會(huì)在后續(xù)的采礦工程中出現(xiàn)較大的安全事故。（4）做好通風(fēng)防塵工作巷道掘進(jìn)的過程中，往往會(huì)伴隨著大量的粉末，甚至?xí)霈F(xiàn)一些有害氣體，比如二氧化碳，這種情況下，必須要及時(shí)對這些有害氣體、粉末進(jìn)行處理，一旦處理不及時(shí)，可能會(huì)對采礦作業(yè)人員的身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅。通常條件下，針對這種方式最為有效的處理就是進(jìn)行通風(fēng)防塵，在井下相應(yīng)的位置進(jìn)行排風(fēng)裝置的設(shè)置，在排風(fēng)裝置的安裝過程中，主要包含了設(shè)備通風(fēng)與自然風(fēng)，在安裝的過程中需妥善處理好二者之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，使得進(jìn)入礦井內(nèi)的風(fēng)量能夠滿足實(shí)際的需求，創(chuàng)造更為安全、穩(wěn)定的井下作業(yè)環(huán)境。在一些礦井作業(yè)中，還可以利用吸塵機(jī)來進(jìn)行粉塵的處理，以降低井下通道內(nèi)粉塵的含量。

摘要：文章根據(jù)衰老礦井的實(shí)際，分析了殘煤開采的適用條件，提出了殘煤開采中合理布置巷道的方案。對衰老、儲(chǔ)量枯竭的礦井，應(yīng)利用現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行改造與延深，以提高資源回收。在巷道布置和采煤方法的選擇上，應(yīng)本著殘煤不殘采的原則，充分利用綜采放頂煤等先進(jìn)技術(shù)，保證在安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：殘煤開采巷道布置防火頂板

西安煤礦是20世紀(jì)50年產(chǎn)的老礦井，原設(shè)計(jì)井田開拓方式為立井階段石門，開采范圍走向長3.7km，寬1.0km，面積為3.7km2，開采標(biāo)高-65～-390m水平之間，可采煤層有兩層，上煤厚6～8m，下煤厚16～20m，自燃發(fā)火期為3～6個(gè)月，設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為90萬噸/年。立井報(bào)廢后改為斜井片盤分區(qū)石門開拓。到“十五”末期，已經(jīng)全部進(jìn)入殘采和復(fù)采階段。

一、殘煤賦存特征

所謂殘煤是指生產(chǎn)礦井儲(chǔ)量損失表已經(jīng)填報(bào)的那一部分損失量（主要是設(shè)計(jì)損失和地質(zhì)及水文地質(zhì)損失）以及轉(zhuǎn)出、注銷、報(bào)損及表外儲(chǔ)量。一般為井田煤柱，區(qū)間（階段）煤柱，落后采煤法的損失量，丟失的頂?shù)酌?，遺棄薄、劣煤以及零星塊段等。

1．煤柱。

摘要:本文分析研究新元礦的一個(gè)掘進(jìn)工作面在進(jìn)行某個(gè)巷道施工時(shí)進(jìn)行爆破施工，根據(jù)實(shí)際情況制定出合理可行的防護(hù)措施，實(shí)現(xiàn)施工過程的安全高效。

關(guān)鍵詞:巷道;爆破;工藝

1工程概況

本文主要以新元礦的一個(gè)掘進(jìn)工作面為例進(jìn)行研究，已知該礦井為高瓦斯礦井，煤層均厚4m，有較多的矸石夾雜在煤層中。在對工作面進(jìn)行掘進(jìn)時(shí)，采用爆破的施工工藝進(jìn)行掘進(jìn)，巷道斷面面積為15m2的矩形。在實(shí)施爆破工藝時(shí)，如果爆破參數(shù)設(shè)計(jì)得不明確，就會(huì)造成巷道超挖、欠挖部分較多，施工以后會(huì)有較大的煤矸石落下，影響了設(shè)備的運(yùn)輸，而且降低了巷道施工的效率，每日的掘進(jìn)進(jìn)度不足1．5m，進(jìn)行爆破施工后，巷道的頂板和兩幫會(huì)有浮矸石存留，這一隱患很容易導(dǎo)致事故發(fā)生。

2設(shè)計(jì)爆破參數(shù)

通過結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行綜合的分析研究，研究進(jìn)行爆破時(shí)的施工工藝。使用的乳化炸藥為三級，300g，長度為300mm，電雷管為三段毫秒延期電雷管。①進(jìn)行爆破時(shí)首先要打眼。使用YT—23型鑿巖機(jī)進(jìn)行人工濕式打眼，從而得到施工的炮孔。打眼的鉆頭為一字型，直徑42mm。由于巷道具有較大的斷面，可以使用錐形掏槽，目的是為了保證掏槽效果較好，炮孔的利用率相對較大，總共設(shè)置4個(gè)掏槽孔，為了減少鉆孔的數(shù)量并降低成本，不再布置空孔。②由于巷道在爆破施工時(shí)，設(shè)計(jì)掏槽孔的長度為2．0m，兩兩孔口間的間距為0．8m，孔底間距為0．2m，炮孔與工作面垂直夾角為65°，根據(jù)孔的長度及孔與工作面的夾角，計(jì)算得出掏槽孔的垂直深度約為1．81m。③巷道施工時(shí)的煤巖層均厚2．4m，主要為炭質(zhì)泥巖，查出其普氏系數(shù)f=3．5。通過全斷面炮孔布置數(shù)量計(jì)算公式得出炮孔數(shù)量約為30個(gè)。④巷道斷面炮孔布置情況:掏槽孔4個(gè);輔助孔20個(gè)，相鄰兩空的間距為0．6m;頂孔5個(gè)，間距0．6m;底孔5個(gè)，間距0．6m;周邊孔14個(gè)，孔間距0．5m。⑤根據(jù)《鑿巖爆破工程》可知進(jìn)行爆破施工時(shí)，單次消耗炸藥量為1．69kg/m3，巖體體積為27．36m3，炸藥的總消耗量為46．24kg。⑥爆破施工時(shí)，掏槽孔和輔助孔采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，周邊孔分段裝藥，在炮孔內(nèi)裝填炸藥，并使用毫秒延期電雷管，采用并聯(lián)的連接方式連接雷管腳線，先從掏槽孔起爆，然后是輔助孔、爆破頂孔及周邊孔，最后引爆底孔。

摘要：十一采皮帶下山是錢家營礦業(yè)公司第一條以煤代巖巷道，沿煤12-1施工皮帶下山，在煤層巷道中施工永久硐室工程在錢家營礦業(yè)公司也沒有先例，通過制定合理的支護(hù)設(shè)計(jì)，完善的施工方案，安全、快速、優(yōu)質(zhì)的完成了該硐室的施工，為以后在煤層巷道中施工永久硐室工程積累了經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：煤層巷道；硐室施工；實(shí)踐

十一采皮帶下山是錢家營礦業(yè)公司第一條以煤代巖巷道，將原設(shè)計(jì)布置在煤12底板巖層中的十一采皮帶下山，改為沿煤12-1施工皮帶下山，通過幾個(gè)月的施工。和施工巖巷比較，掘進(jìn)速度提高一倍，可以為保證礦井生產(chǎn)銜接起到可靠保障。皮帶山巷道布置到了煤層中，必不可少的中間搭接硐室也只能在煤層中施工；若在巖層中施工較大硐室工程，在技術(shù)、設(shè)備及人員方面都具備相當(dāng)成熟的經(jīng)驗(yàn)和條件，但在煤層巷道中施工永久硐室工程沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，施工難度也比較大。

一、工程地質(zhì)情況

(一)工程情況

十一采皮帶下山巷道沿煤12-1施工，根據(jù)工程設(shè)計(jì)十一采皮帶山施工至距四采皮帶山機(jī)尾443m位置施工十一采中部搭接硐室，搭接硐室后退10m施工電控室，工程情況如下：

1引言

地下巷道開掘誘發(fā)應(yīng)力重新分布而導(dǎo)致的巷道變形趨于穩(wěn)定后，圍巖的流變速率及流變引起的圍巖變形量，不僅和圍巖的應(yīng)力水平有關(guān)，而且和圍巖本身的物理力學(xué)性質(zhì)以及巷道所受到的人為擾動(dòng)因素也密切相關(guān)。當(dāng)巷道圍巖為軟巖時(shí)，由于圍巖變形具有明顯的流變特征，巷道變形長期難以趨于穩(wěn)定，導(dǎo)致巷道由于變形量過大而不得不一次次地重復(fù)翻修。實(shí)踐證明，注漿加固是改變軟巖性質(zhì)、特別是軟巖流變性質(zhì)的最有效手段之一。特別是近4O年來，隨著新奧法隧洞施工理念、錨噴加固技術(shù)、注漿加固技術(shù)的廣泛推廣和應(yīng)用，人們對軟巖的水理性質(zhì)、軟巖巷道的圍巖變形特征以及軟巖巷道支護(hù)的基本原則等都有了一定程度的認(rèn)識與了解。然而，由于軟巖巷道的圍巖變形具有明顯的隨時(shí)間增長而增加的時(shí)間效應(yīng)，而且圍巖變形對應(yīng)力擾動(dòng)和環(huán)境變化非常敏感等特點(diǎn)，使得一些傳統(tǒng)的巷道支護(hù)方式(包括按目前較為流行的新奧法原理設(shè)計(jì)的錨噴支護(hù))無法滿足巷道圍巖的變形要求，從而造成巷道頂板塌落、側(cè)幫大面積開裂、底板膨起和支架折損等一系列問題。

2軟巖巷道普通錨噴支護(hù)形式存在的問題

相對于傳統(tǒng)的框架式結(jié)構(gòu)支架而言，錨噴支護(hù)仍然是軟巖條件下的最佳巷道支護(hù)形式，也是軟巖巷道首選的支護(hù)形式之一。但限于目前人們對軟巖巷道及其支護(hù)性質(zhì)認(rèn)識上的不足，加之普通的錨噴支護(hù)(包括普通錨噴加各種形式的框架形式支架的聯(lián)合支護(hù))形式無法滿足軟巖巷道大變形量的要求，采用普通錨噴(聯(lián)合)支護(hù)的軟巖巷道往往也由于收斂變形過大而失穩(wěn)破壞。通過大量的現(xiàn)場實(shí)際觀測與實(shí)驗(yàn)室測試，軟弱圍巖條件下普通錨噴支護(hù)形式主要存在以下三方面的問題：

(1)無法完全阻隔圍巖與水的接觸，圍巖遇水軟化、強(qiáng)度顯著降低。當(dāng)巷道圍巖為軟弱圍巖時(shí)，許多情況下噴層所允許的變形量及變形特征都無法和軟弱圍巖所要求的變形量與變形特征相適應(yīng)，常常造成噴層開裂、破壞、甚至剝落，導(dǎo)致巷道圍巖無法完全隔絕與水及潮濕空氣的接觸，致使圍巖遇水軟化、強(qiáng)度降低。

(2)普通錨桿的加固作用無法充分發(fā)揮。全長粘結(jié)金屬樹脂錨桿錨固情況的現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果表明：當(dāng)噴層破壞，巖層塌落時(shí)，錨桿實(shí)際上有很長一段處于懸空無黏結(jié)狀態(tài)。即便在有樹脂同錨桿桿體黏結(jié)的地方也不是連續(xù)和完全充滿的，其結(jié)果是導(dǎo)致錨桿總的有效黏結(jié)長度的降低，降低了錨桿的黏結(jié)阻力；不但錨桿的承載作用無法充分發(fā)揮，同時(shí)也難以充分調(diào)動(dòng)圍巖自身的承載能力。

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，采礦技術(shù)也得到了提升。而采礦企業(yè)的發(fā)展又受到相關(guān)采礦技術(shù)的影響?？茖W(xué)合理的巷道掘進(jìn)與支護(hù)方式，會(huì)顯著提升礦產(chǎn)的開采質(zhì)量，保障采礦施工的安全，促進(jìn)采礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。隨著現(xiàn)階段采礦企業(yè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，采礦工程巷道掘進(jìn)技術(shù)與支護(hù)技術(shù)也更傾向于機(jī)械化、精細(xì)化，尤其是大型精細(xì)化器械的引入，顯著提升了采礦施工的安全性。因此，本文將分析甕福磷礦礦區(qū)巷道掘進(jìn)技術(shù)與支護(hù)技術(shù)，在采礦工程的應(yīng)用，以期為采礦企業(yè)提供參考，促進(jìn)我國采礦行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：采礦工程；巷道掘進(jìn)；支護(hù)技術(shù)；安全措施

甕福磷礦礦區(qū)，位于貴州省甕安縣、福泉市境內(nèi)。礦區(qū)南北長17.5km，東西寬2.25～4km，面積為58km2。馬場坪至甕安縣的省級公路干道從礦區(qū)東側(cè)通過，從干線上有四條公路通向礦區(qū)，并形成了環(huán)形公路網(wǎng)。且礦區(qū)每年4~11月為雨季，4~6月雨量集中，多雷暴雨，占年降雨量的39.3%～53.8%，12月至翌年3月多毛雨和霧，1~2月有雪，12月至翌年2月有間斷冰凍。礦區(qū)潮濕多雨，濕度在80%左右，最高100%，最低50%。開采對象為+1200m-+1283m標(biāo)高的a、b層礦，賦存最低標(biāo)高+1200m，埋藏深度30-83m。且本礦區(qū)存在褶皺、斷裂、節(jié)理等現(xiàn)象。

1采礦工程巷道掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用

因?yàn)楸镜V區(qū)所處的地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，受某些邊界條件的制約，存在褶皺、斷裂、節(jié)理等現(xiàn)象。這些地質(zhì)構(gòu)造都會(huì)給采礦工程巷道掘進(jìn)技術(shù)帶來一定的影響，尤其以礦區(qū)內(nèi)節(jié)理發(fā)育為劇，隨著節(jié)理的發(fā)育會(huì)對地下開采帶來較大的影響與隱患，如果施工不合理，極易引發(fā)安全事故。因此，在對本礦區(qū)進(jìn)行巷道掘進(jìn)的過程中，必須做好地質(zhì)勘探、瓦斯排放、通風(fēng)防塵、掘進(jìn)工藝、巷道排水、爆破等工作，以保障本工程施工的合理性、安全性、高效性[1]。1.1做好地質(zhì)勘探工作。在對本工程進(jìn)行掘進(jìn)的過程中，為了避免本礦區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)影響到其他施工作業(yè)，預(yù)防與避免采礦工程掘進(jìn)施工塌方的產(chǎn)生，就要先做好采礦工程的地質(zhì)勘探工作。為了更好地開展地質(zhì)勘查工作，本單位組建了一支具有專業(yè)素養(yǎng)且有一定工作經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)勘查工作組，對即將開展的采礦工程進(jìn)行精準(zhǔn)的地質(zhì)勘查?？辈斓倪^程中，不僅要對本工程需要進(jìn)行掘進(jìn)的山體進(jìn)行勘探，同時(shí)也對周邊的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘探，并對地下水情況也進(jìn)行了掌握。對可能會(huì)受到采礦工程掘進(jìn)施工影響的地表水與地下水進(jìn)行圍巖加固，在加固過程中使用超前注漿的方式，增加圍巖的穩(wěn)定性，減少水文因素對采礦工程掘進(jìn)施工的影響。而在對本礦區(qū)地質(zhì)進(jìn)行勘探的過程中，本單位采用了三維地震綜合勘探技術(shù)，確保采礦工程掘進(jìn)施工的合理性與安全性[2]。1.2做好瓦斯排放工作。在對巷道進(jìn)行掘進(jìn)的過程中，一旦巷道內(nèi)瓦斯含量、濃度升高，就會(huì)導(dǎo)致爆炸事故的發(fā)生。因此，在進(jìn)行巷道掘進(jìn)的過程中，必須做好瓦斯的排放工作，確保巷道內(nèi)瓦斯的含量、濃度在安全標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。本企業(yè)引進(jìn)了先進(jìn)的瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)，它可以采集巷道中的瓦斯、風(fēng)速、負(fù)壓、一氧化碳、溫度等數(shù)據(jù)。并控制巷道中的用電情況、風(fēng)門、機(jī)械開關(guān)等設(shè)備。通過對巷道內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)模擬，當(dāng)巷道中的瓦斯量不利于施工時(shí)，及時(shí)地發(fā)出預(yù)警，并打開巷道中的風(fēng)門，切斷機(jī)械電源，為巷道進(jìn)行及時(shí)的換氣，并指揮施工人員迅速撤離，為施工人員的生命安全提供了保障。1.3做好通風(fēng)防塵工作。想到掘進(jìn)施工，會(huì)導(dǎo)致空氣中漂浮很多的煙塵粉末、瓦斯等有害氣體，易對施工人員身體健康帶來威脅。因此，必須在想到內(nèi)去安裝通風(fēng)系統(tǒng)，并盡可能多的排除灰塵和有害氣體。同時(shí)也要使用除塵器，對巷道內(nèi)的灰塵進(jìn)行吸收，降低空氣中的灰塵量。并建立通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)，對煤礦中的通風(fēng)、氧氣含量、灰塵含量進(jìn)行監(jiān)測。本企業(yè)將通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)與瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)，進(jìn)行融合使用，有效對巷道中的空氣成分含量進(jìn)行檢測，提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并及時(shí)地對巷道進(jìn)行通風(fēng)防塵，確保采礦工程巷道掘進(jìn)施工的安全性、穩(wěn)定性。1.4做好巷道掘進(jìn)施工。因?yàn)榈V區(qū)地質(zhì)與環(huán)境的特殊性，若巷道掘進(jìn)施工的設(shè)計(jì)不合理，就會(huì)為巷道掘進(jìn)帶來難度，甚至在巷道掘進(jìn)過程中，會(huì)存在很大的危險(xiǎn)性。在巷道掘進(jìn)過程中，若掘進(jìn)裝置與掘進(jìn)技術(shù)落后，也會(huì)嚴(yán)重地制約巷道掘進(jìn)施工的良好運(yùn)行。使采礦工程的整體開采效率不能得到有效地提升，導(dǎo)致企業(yè)的發(fā)展不能適應(yīng)新時(shí)期的發(fā)展需要，嚴(yán)重地制約了企業(yè)的發(fā)展。因此，在進(jìn)行巷道掘進(jìn)施工的過程中，必須嚴(yán)格的貫穿與落實(shí)巷道掘進(jìn)施工的相關(guān)規(guī)章制度，采用綜合多道工序交叉作業(yè)，提升巷道掘進(jìn)的效率。鑒于本礦區(qū)地質(zhì)與環(huán)境的特殊性，可采用巷道掘進(jìn)與巷道支護(hù)同時(shí)作業(yè)，增加二者之間的連續(xù)性，不僅能提高掘進(jìn)施工的安全性，同時(shí)還可以減少單獨(dú)支護(hù)施工的時(shí)間，有效地提高工作效率，提高采礦工程巷道掘進(jìn)的整體質(zhì)量與水平。1.5做好巷道排水工作。鑒于本礦區(qū)所處環(huán)境降雨較多，也要充分的做好巷道排水工作。隨著每年雨季的來臨，礦區(qū)的山體邊坡兩側(cè)的雨水會(huì)向頂柱低洼處匯聚，特別是地表形成采空區(qū)之后，對排水能力要求越來越高。因此，為了有效地解決這個(gè)問題對巷道掘進(jìn)施工所帶來的影響，就需要采用多種排水方式，對巷道排水工作進(jìn)行預(yù)防與處理。根據(jù)本礦區(qū)的實(shí)際情況與施工條件，一般采用攔、截、堵、抽等方式對地表水進(jìn)行排水處理。在進(jìn)行巷道排水的過程中，也會(huì)對井下排水溝進(jìn)行疏通，對流入井下的水排到1130水倉進(jìn)行處理。加強(qiáng)水泵管理，保證排水設(shè)備最大工作效率。1.6做好巷道爆破工作。爆破技術(shù)是在采礦工程中應(yīng)用最多的巷道掘進(jìn)技術(shù)。并且近些年爆破技術(shù)也得到了逐漸地提升，光爆錨噴技術(shù)就是爆破技術(shù)中的一種，并且也是具有一定安全性的爆破技術(shù)。光爆錨噴技術(shù)在應(yīng)用的過程中產(chǎn)生的破壞力，對巷道圍巖影響相對較小，從而有效地保證了巷道掘進(jìn)施工過程中的安全性。并且在進(jìn)行光爆錨噴技術(shù)的過程中，還能降低人工作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度，且在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋茀?shù)下與合理地設(shè)計(jì)下，還能使爆破面變得整體光滑，為后續(xù)的巷道掘進(jìn)施工奠定良好的環(huán)境基礎(chǔ)。而在使用光爆錨噴技術(shù)的過程中，要嚴(yán)格地遵守以下幾點(diǎn)原則，保證巷道爆破的合理性與安全性[3]。1.6.1起爆順序。在對巷道進(jìn)行爆破的過程中，一定要結(jié)合實(shí)際情況與施工情況，將爆破的順次起爆（見圖1）。序進(jìn)行合理地制定。一般情況下起爆的順序?yàn)?掏槽眼、輔助眼、周邊眼、底眼依置圖，如圖2所示。的參數(shù)特性進(jìn)行考慮，并且在嚴(yán)格的計(jì)算爆破參數(shù)。爆破參數(shù)表，見表1，炮眼布參數(shù)會(huì)產(chǎn)生相互的影響，因此在爆破參數(shù)要嚴(yán)格的根據(jù)應(yīng)用地點(diǎn)，以及各項(xiàng)技術(shù)在進(jìn)行巷道爆破的過程中，要結(jié)合爆破技術(shù)與支護(hù)技術(shù)的參數(shù)，因?yàn)槎叩?.6.2爆破參數(shù)。1.6.3合理設(shè)計(jì)。在進(jìn)行爆破的過程中，最忌諱的就是依靠經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行爆破。爆破經(jīng)驗(yàn)可以作為爆破的參考，但是卻不能直接作為爆破的結(jié)果。同時(shí)在進(jìn)行爆破的過程中，因?yàn)橄锏缼r石堅(jiān)硬程度不相同，所以進(jìn)行爆破參數(shù)的設(shè)計(jì)上，必須根據(jù)爆破地點(diǎn)的不同情況進(jìn)行合理地設(shè)計(jì)，選擇正確的炮孔裝藥量，保證爆破技術(shù)的合理性，使接下來的巷道掘進(jìn)能順利地進(jìn)行。可以應(yīng)用，爆破網(wǎng)絡(luò)連接采用毫秒非電雷管起爆法，導(dǎo)爆管爆破網(wǎng)絡(luò)采用并聯(lián)。掏槽眼采用低段位雷管起爆，輔助眼和崩落眼采用中段位雷管起爆，周邊眼采用高段位同一段位雷管起爆，達(dá)到不同段位爆破效果。

2采礦工程巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用