巷道爆破施工安全技术措施研究

高 鹏

（霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司方山店坪煤矿，山西 吕梁 033100）

受地质条件、施工条件以及施工工艺限制，大断面全岩巷道以及系统巷在掘进施工时无法采用机械化掘进施工工艺，普遍采用爆破施工方法，由于掘进巷道安装有大量机械设备如刮板输送机、带式输送机、隔爆开关、电缆、监控装置等，在爆破施工时很容易造成设备损坏，同时爆破施工时会产生高浓度有害气体及粉尘，对施工人员身体产生很大危害。为了保证炮掘巷道安全施工，必须制定合理有效的安全管理技术措施。以霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司方山店坪煤矿为例，对巷道爆破施工时机电设备防护、降尘、爆破后顶板支护等提出了若干安全技术措施，并在2022系统巷爆破施工期间进行应用，取得了较好效果。

1 概况

店坪煤矿设计生产能力1.50Mt/a，服务年限为43.6a。采掘工作面主要布置在830水平三采区，回采煤层为5#煤层，平均厚度为3.6m。

2022系统巷从三采区皮带巷开口施工，由于巷道开口前120m掘进段需施工绕道、硐室、风桥等，决定采用爆破施工工艺。2022系统巷爆破施工期间，工作面安装一部P-60B耙岩机、一部SSJ-800型带式输送机（长度为90m）、两台瓦斯检测装置以及两台隔爆开关等。

巷道爆破施工时由于炮眼布置不合理、顶板支护不及时以及爆破防护措施不到位等，巷道掘进效率一直不高，经常发生设备损坏、顶板冒落。根据2016～2017年店坪煤矿对炮掘工作面事故统计发现，因爆破施工造成机电事故共计4起（其中损坏工作面200A隔爆开关2台，耙岩机电机损坏1台，监控装置损坏4部），人员重伤事故1起，顶板冒落事故1起，造成煤矿经济损失达70余万元，严重威胁着煤矿安全生产。

2 安全施工措施

2.1 光面爆破措施

2022系统巷沿5#煤层顶底板平行掘进，巷道规格为宽×高=4.2×3.6m，为了减少爆破期间大块矸石飞溅及保证巷道掘进进度，工作面采用光面爆破施工工艺。

（1）工作面共布置40个炮眼，其中帮眼为12个（19～30#），眼间距为0.6m，顶、底眼各为5个（31～40#），眼间距为0.6m，辅助眼为14个（5～18#），掏槽眼为4个（1～4#），如图1所示。

图1 店坪煤矿三采区系统巷光面爆破炮眼布置示意图

（2）掏槽眼深度为1.2m，与工作面成75°夹角布置，两排掏槽眼终孔间距为0.2m；辅助眼及周边眼深度为1.0m。

（3）掏槽眼、辅助眼、周边眼内各填装一支长度为300mm、重量为300g的矿用乳化炸药及一支毫秒延期电雷管，装药后采用水炮泥进行炮眼封孔处理，封孔长度不得低于0.5m。

（4）雷管脚线采用串联联接方式。

2.2 安全支护措施

5#煤层直接顶主要以炭质泥岩为主，平均厚度为3.2m，受爆破震动后顶板会出现离层，冒落现象。所以巷道爆破后必须对施工巷道顶板采取合理有效支护措施。

（1）爆破施工后，施工人员必须对工作面进行“敲帮问顶”，并及时安装丝杠式前探梁超前支护，确保施工人员在临时超前支护掩护下施工顶板永久支护。

（2）在巷道顶板位置施工一个深度为8m的探测孔观察顶板离层情况，巷道每掘进5m施工一个观察孔，若顶板无离层且平整的情况下，顶板采用锚杆、锚索、金属网、“JW”型钢带进行联合支护，每个支护间距为1.0m。

（3）若顶板出现离层或过构造带顶板出现破碎时，必须分析顶板岩石层破坏情况，然后采取合理的支护措施，如注浆、架设工字钢棚、施工撞楔超前支护等。

（4）顶板支护施工时必须确保锚杆、锚索预紧力、锚固力符合设计要求，巷道爆破后必须对上一个循环支护进行检查、预紧，发现失效，必须及时补打。

2.3 其它安全技术措施

（1）设备防护措施。由于爆破施工时，岩石块飞溅会砸坏设备，所以为防止设备损坏可在距工作面爆破点10～15m处安装自动可移动式挡矸装置，工作面爆破时，将挡矸装置移至工作面并放下挡矸帘，爆破后将其移至巷口处。

（2）通风除尘措施。在距工作面爆破地点30m处以及巷道开口往里10m处分别安装自动喷雾洒水防尘水幕，巷道爆破前及时打开水幕进行降尘。

3 应用效果

2022系统巷采用光面爆破施工工艺，合理选择了爆破参数及爆破方式，提高了巷道掘进效率，掘进进度超过3.5m/d；工作面顶板采取合理支护措施后，巷道未出现顶板破碎、局部冒顶现象；安装自动防尘水幕后工作面粉尘浓度控制在150mg/m3以下；安装自动挡矸装置后，在整个系统巷施工期间再未发生一起因矸石飞溅造成机电设备损坏、人员伤亡事故。