抚顺矿业集团有限责任公司 老虎台矿 辽宁抚顺 113003
摘要：老虎台矿在大坡度岩石上山掘进生产过程中，通过采取一系列措施，提高了工作面单进水平，保证了安全生产。
关键词：大坡度上山；顶板管理；喷砼预控；放炮管理；出矸道管理
大坡度岩石上山掘进，涉及顶板管理、工作面迎头管理、出矸道管理、放炮管理等、工作难度大，安全系数低，稍有不慎就可能发生各类安全事故。
一、掘进工作面概况
老虎台矿50505-2溜煤道及刮板运输机道位于矿井中央，标高为-580.155m～-520.200m，巷道设计长度188m，其中岩巷104m；煤巷84m。巷道按坡度分三段布置，第一段溜煤道坡度为33°上，工程量为42m；第二段刮板运输机道坡度为14°41′40″上，工程量为140m；第三段坡度为6‰下，工程量为6m。巷道主要作用是担负50505-2采煤工作面煤炭运输、入风、运料、行人、敷设电缆、管路等。
二、施工方法
50505-2溜煤道采用钻眼爆破，自滑溜子出货。溜煤道全断面镶帮，在下口东侧留出货口，使用侧卸式装岩机装矿车运输。支护采用“一掘、一锚，两掘、一喷”的施工方法，使用7655气腿式凿岩机打爆破眼及两帮锚杆眼，使用MQT-130型风动钻机打顶板锚杆眼、锚索眼及安装顶板锚杆、锚索，使用ZQS-50/300手持式风动钻机安装两帮锚杆。
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图1：50505-2#溜煤道及刮板运输机道平、剖面示意图
三、顶板管理
大坡度上山掘进，顶板管理为重中之重，33度上，工作面顶板、迎头，两帮任何一处落石滚快，都可能造成人员伤亡。为加强顶板管理，该掘进工作面采用KBU101-200型顶底板动态仪观测其顶底板相对移近量，采用2C-280锚杆拉拔计观测锚杆的锚固力，采用MYJ-10型锚杆液压测力计观测锚杆载荷。根据锚杆支护的悬吊理论并参考相邻S53007运输煤门矿压观测结论，确定50505-2溜煤道及刮板运输机道岩巷部分采用№5.0锚网、锚索、钢筋梯、喷砼支护，岩巷临时支护，采用2根带帽点柱作为临时支护，点柱规格：2400mm×200mm×150mm的优质大柈，顶帽规格：300mm×150mm×100mm优质木料。
在加强顶板支护的同时，着重加强了工作面一定三找工作，制定了每班由带班队长找帮顶的硬性措施。同时加强了锚杆的质量标准，因为是大坡度上山掘进，工作面前方无矸，锚杆机没有架设地点，所以造成锚杆角度不能与光爆面切线呈90度，造成顶板锚杆“穿皮”现象，极大影响支护强度。为此，要求操作平台必须保证高度，锚杆机尽量靠近工作面岩壁，作业人员背对工作面反向操作锚杆机，保证了锚杆的锚固质量。工作面掘进30米时，遇断层，顶板破碎，为加强帮顶管理，工作面采用喷砼预控帮顶、迎头的施工办法，具体为爆破找净帮顶活石后，在迎头和帮顶喷30mm厚混凝土，胶结预控顶板，在实际工作中取得了很好的效果。
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图2：临时支护与永久支护平、剖面图
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图3：岩巷No5.0锚网、锚索、钢筋梯、喷砼支护断面图
说明：
1、掘进断面：15.82m²，净断面：14.81m²。
2、锚杆间距0.8m，排距1.0m，锚杆13根/排。
3、锚杆角度垂直周边轮廓线。底角锚杆俯角12°。
4、锚索间距1.6m，排距5m，锚索2根/排。
5、顶板铺设钢筋梯。钢筋梯排距1.0m。
6、喷砼厚度100mm。
四、工作面迎头管理
当工作面迎头裂隙发育，管理难度较大时，除用喷砼法预控外，用锚杆配合槽钢、大柈预封迎头，防止迎头落石伤人。同时在掘进时要保证迎头没有伞檐，可加大周边眼炮眼的深度，周边眼比二圈眼和辅助眼深0.2米。
五、搭设操作平台
在大坡度上山掘进施工中，整个施工工艺，最关键的就是施工平台的搭设，因为其关系到作业人员的操作安全和施工工序的衔接。50505-2溜煤道拉门20m施工时，暂不除货，用4米坚实大柈距工作面10m至20m搭设两道半截门子留矸作为操作平台，高度不低于1.5m，自滑溜子设置在第二道半截门子之下，溜子口用中柈封堵，操作平台周围设安全绳保证操作人员的安全。两道半截门子随着工作面的掘进延伸，向前跟进。
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图4：溜煤道设置半截门子示意图
六、放炮管理
爆破作业时，为增大自由面，采用楔式掏槽方式布置炮眼。
1、爆破器材
使用三级煤矿许用乳化炸药，药卷规格为φ35mm×200mm，质量0.2kg，2～5段毫秒延期电雷管引爆。采用煤矿用电容式连锁发爆器FD200L(B)起爆。
2、装药结构
岩巷炮眼采用反向连续柱状装药，炮眼掏净，黄泥、水炮泥装满填实。
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图5：装药结构示意图
3、起爆方式
爆破网络采用串联方式连线，全断面一次起爆。
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图6：巷道炮眼布置图
爆破说明书
（表一）
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在实际作业中，为了减小矸石抛掷距离和对锚网的破坏，根据围岩岩性的变化，适当调整火药量和调整炮眼的布置角度。
七、出矸道管理
拉门20m后，人行道与出矸道分开，如过早分开，矸石抛掷，破坏拉帮门子。出矸道铺设半圆溜子，下部出货口设暂时储矸仓。挪下部半截门子时，放拉底炮拉底，补打帮锚杆、喷砼。用自制加工的U型钢做中心顶子，用2.4m大柈镶帮，高度2.0m以上，前20m上部用金属网封至顶板。行人一侧钉好梯蹬及扶手。出矸道溜子使用自制加工的半圆溜子，溜子必须铺设平直、连接牢固，溜煤道一侧吊挂2排刮板链，起到下货缓冲作用。出矸道出货时，行人道严禁行人。
八：劳动组织
严格执行现场交接班制度，采用“三八”工作制，执行“四班三运转”的作业方式。8时-16时、16时-24时为岩掘锚网循环，0时-8时喷砼循环，为保证上部炮眼的设置，出矸前为下一个班次预留炮眼。
岩掘锚网正规循环作业图表（表二）
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九、结论
50505-2溜煤道大坡度上山岩石掘进，采用一掘一锚，一掘、一锚，两掘、一喷”的施工方法，采用2根带帽点柱作为临时支护，巷道支护采用№5.0锚网、锚索、钢筋梯、喷砼支护，炮眼布置采用周边眼炮眼的深度比二圈眼和辅助眼深0.2米的布置方式，有效防止出现伞檐。帮顶裂隙发育段采用喷砼预控迎头和帮顶，保证了工作面不发生落石伤人事故。采用反向装药方式，在巷道距离工作面10米-20米位置，搭设两道高度不低于1.5米的半截门子，留矸作为操作平台，并随着工作面的掘进延伸向前跟进。人行道和出矸道全断面镶帮，做到人矸分离，能有效保证在施工过程中人的安全，确保大坡度上山岩石安全掘进，同时为其它大坡度上山掘进提供了宝贵经验。
喷砼正规循环作业图（表三）
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参考文献
《50505-2溜煤道及刮板运输机道掘进作业规程》。《煤矿安全规程》。
作者简介
赵焕忠1974年12月出生，毕业于辽宁工程技术大学、采矿工程专业，采煤工程师，长期从事煤矿开采安全管理工作，曾任老虎台矿掘修区技术区长，现任安监处监察科科长。