煤矿掘进安全技术

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煤矿掘进安全技术一、巷道掘进管理
为了开采煤炭，需要掘进一系列地下巷道。

在煤岩体中，采用一定的手段把煤、岩体破碎下来，行成巷道空间，并对空间进行有效的支护，这就叫掘进。

（一）巷道掘进施工技术
巷道掘进施工技术有两种，即爆破掘进和掘进机掘进。

下面就各种巷道施工中的安全问题介绍如下。

1、岩石平巷施工安全注意事项
（1）依断面大小、支护形式、地质情况、工人技术素质、施工设备等选择合适的作业方式。

编写切合实际的作业规程。

（2）严格按作业规程中正规循环图表和爆破说明书的要求进行施工。

（3）加强顶板管理工作，防止冒顶事故发生。

对临时支护，及时检查，防止顶板事故发生。

（4）平行作业时，永久支护工作面与掘进工作面有比较合适的距离，工作面放炮时，所有人员要撤到安全地点。

（5）平行作业时永久支护工作面工作台要搭设牢固，并不影响过往行人和车辆，要设专门信号。

2、水平煤巷施工安全注意事项
（1）施工中应依不同破岩方法做好顶板管理工作。

（2）在瓦斯煤层中掘进，应采用毫秒延期电雷管，实行全断面一次爆破，总延期时间不超过130ms。

（3）在顶板破碎，煤质松软，层理、节理发育或瓦斯降不到允许爆破的情况时，应采用风镐、手镐破碎，禁止爆破。

（4）掘进机施工时，应严格控制空顶距，严禁空顶作业。

3、半煤岩巷施工安全注意事项
（1）依实际情况选择适当的巷道掘进位置，即破底、挑顶或挑顶兼破底。

（2）尽可能实行全断面一次开掘，煤、岩分装分运。

（3）在巷帮设水沟排水，创造较好的行人、运输工作。

4、上山掘进施工安全注意事项
（1）由于瓦斯轻，易上漂，上山掘进必须加强通风，以防工作面瓦斯积聚。

（2）提升、运输一般采用倒拉牛绞车。

应注意绞车、滑轮的固定，以防跑车事故的发生。

5、下山掘进施工安全注意事项
（1）在坡顶设阻车器和防跑车装置，并实行“行车不行人，行人不行车”的制度。

每40m设一个躲避硐。

（2）还要设水窝排水，因CO2密度大易在下部积聚，所以要加强CO2检测，以防CO2超限。

6、《煤矿安全规程》有关规定
第46条开凿或延深斜井、下山时，必须在斜井、下山的上口设置防止跑车装置，在掘进工作面的上方设置坚固的跑车防护装置。

跑车防护装置与掘进工作面的距离必须在施工组织设计或作业规程中规定。

斜井（巷）施工期间兼作行人道时，必须每隔40m设置躲避硐并设红灯。

设有躲避硐的一侧必须有畅通的人行道。

上下人员必须走人行道。

行车时红灯亮，行人立即进入躲避硐；红灯熄灭后，方可行走。

第47条由下向上掘进25°以上的倾斜巷道时，必须将溜煤（矸）道与人行道分开，防止煤（矸）滑落伤人。

人行道应设扶手、梯子和信号装置。

斜巷与上部巷道贯通时，必须有安全措施。

（1）下山掘进时，必须设坡顶阻车器，工作面上部设防跑车装置。

防跑车装置距工作面距离必须在施工组织设计或作业规程中明确规定。

每40m 设一个躲避硐和红灯。

（2）25°以上斜巷上山掘进时，必须将溜矸（煤）道与人行道分开，防煤矸伤人。

人行道设扶手和信号装置。

斜巷与上部巷道贯通时，必须有安全技术措施。

（二）巷道支护
1、棚式支架
棚式支架主要有木棚、金属棚、钢筋混凝土棚。

木棚和钢筋混凝土棚主要为梯形结构，而金属棚除了梯形结构外，还有拱形结构。

为了适应动压变化还有可缩性结构。

《煤矿安全规程》规定：支架间应设牢固的撑木或拉杆。

可缩性金属支架应用金属拉杆，并用机械或力矩扳手拧紧卡揽。

支架与帮顶之间的空隙必须塞紧、背实。

2、锚杆支护
锚杆支护是快速、安全、经济的巷道支护方式，是当今世界巷道支护技术的主要发展方向。

按其锚固形式分为点锚固和全长锚固。

按其材质可分为竹、木锚杆，金属锚杆和塑料锚杆等。

为适应巷道围岩条件，还可组成锚网、锚笆、锚喷等联合支护结构。

3、喷射混凝土支护
喷射混凝土支护具有及时、早强、密贴、封闭围岩的特点。

到目前为止喷射工艺已经发展为多样化。

有干喷、潮喷、湿喷和比较先进的造壳喷等。

（1）干式喷射混凝土工艺
干式喷射是用干式喷射机将混合干料（石子、砂子、水泥）通过压风管道输送到喷口处加水后再喷到受喷面上的工艺。

这种喷法特点是所用设备少，工艺简单，施工简便。

但粉尘太大，回弹太多（一般在30%以上）。

（2）潮湿喷射混凝土工艺
为了降低粉尘和减少回弹，采用潮湿喷射。

就是用含水量10%—13%的湿砂子和石子、水泥拌合成含水约为8%—10%的混合潮料，再用干喷机通过压风管道输送到喷口处加足所需水后再喷到受喷面上的工艺。

此种喷法特点是不增加任何设备，只改变工艺，简单易行。

但混合潮料易发生初凝，喷体强度下降太大，混合潮料搅拌后存放时间一般不超过半小时。

所以此法在井下难以推广。

（3）湿式喷射混凝土工艺
湿式喷射是将用混凝土搅拌机拌合好的混凝土湿料用湿喷机通过管道输送到喷口喷到受喷面上的工艺。

这种喷法特点是无粉尘、几呼无回弹。

但要用湿喷机喷射，不能用干喷机喷射。

湿料输送距离较短，输送中易堵管，堵管后难处理。

（4）造壳喷射混凝土工艺
造壳喷射混凝土工艺是将石子、砂子用水泥浆液造个水泥浆液外壳，然后用干喷机喷到受喷面上。

这种方法的特点是无粉尘、无回弹。

由于造壳，混凝土强度高，节约水泥20%—30%，并且混凝土喷体强度有很大提高。

此种喷射工艺已由最早的水泥裹砂法（SEC）、发展到双裹并列法、潮料掺浆法、全裹法。

全裹法是目前最先进、最简单、最易推广的造壳喷射工艺。

此法与干式喷射工艺基本相同，和其他工艺相比，工艺系统简单。

用干式喷射设备，对喷枪略加改造，无需新设备，易于推广。

（三）顶板管理
1、顶板管理的主要内容
（1）了解掌握所掘巷道的基本情况。

包括围岩应力分布、地质构造、水文地质、断面形状等。

依上述情况选择适当的施工方法、支护形式及支护材料等。

（2）依上述情况合理确定爆破参数。

（3）按作业规程规定制定控制工作面空顶距离，及时支护，尽可能缩短空顶时间。

（4）认真做好基础资料积累和隐蔽工程记录。

按质量标准进行检查验收。

2、掘进施工期间日常管理
（1）认真坚持敲帮问顶制度。

（2）严格控制空顶距离，超过规定及时支护。

（3）长距离独头掘进时，经常检查后方支护情况，防止冒顶堵人。

（4）加强日常检查，采用针对性措施防止片帮冒顶发生。

3、顶板管理的针对性措施
（1）新掘巷道的开口地点要选在顶板稳定、支护完好的地区，并且避开地质构造、压力集中区、顶板冒落区。

（2）新掘巷道与原有巷道的方位要保持较大的夹角（最好大于45°）。

（3）必须加固好开掘处及其附近的巷道支护，若近处有空顶空帮情况，小范围的可加密支护，背好帮顶；大范围的应用木垛接顶处理，同样背好帮顶打紧；对将受施工影响的支架进行加固，其方法有抬棚、点柱、木垛等。

（4）新掘巷道开掘施工时，要浅打眼、少装药、放小炮，或用风镐、手镐挖掘，尽可能避免震动围岩或因爆破引起冒顶。

（5）新巷开掘处要及时支护，尽量缩短顶板暴露时间和减少暴露面积。

若压力大，则应及时采用适合现场实际情况的特殊支护。

（6）沿空掘巷顶板破碎时尽量避开动压影响。

巷道施工必须在上区段工作面回采结束，待岩层活动完全稳定后再进行。

（7）沿空掘巷时尽量减少掘进时的空顶面积。

爆破前支架紧跟到工作面，爆破后及时支护。

要减少装药量，避免对顶板震动。

若爆破难以控制和管理顶板，应改用手镐、风镐掘进。

（8）沿空掘巷支架要加密，同时缩小岔角，背严背实顶帮。

（9）擦边掘进时，如遇上区段巷道棚腿外露时，其下帮棚腿不要抽掉，可以绑上木板或笆片挡矸。

（10）工作面有淋水时，通过水文地质弄清水的来源，掌握水量的变化，依实际情况分别采取预注浆封水、快硬砂浆堵水、截水槽或截水棚截水等方法将水引离工作面。

顶板淋水不大时，用压风边吹边喷砂浆止水。

有淋水地段要加大支护密度，背严帮顶，提高支架稳定性。

（11）过地质构造带采用木棚支护时，要缩小棚距，提高支护应变能力。

（12）棚梁方向尽量正交节理、裂隙架设，增大支护密度，减少空顶距离。

永久支护要紧跟工作面，帮定要背严实。

（13）采用砌券支护时，每次掘砌长度不大于1m。

（14）顶板特别破碎时要采用超前支护管理顶板。