一、引言

    小華煤礦南區(qū)塊段含煤地層為童子巖組第一段第四帶(P1t1～4)地層，賦存有33#、34#等煤層，33#煤層頂?shù)拙鶠樯百|(zhì)泥巖，34#煤層頂板為砂質(zhì)泥巖、細(xì)粉砂巖，底板為泥巖。該塊段受F1斷裂及次生斷裂影響，巷道圍巖極為松散、破碎。塊段內(nèi)巖層富水性較強(qiáng)，當(dāng)巷道或采煤工作面開采時(shí)，生產(chǎn)巷道或采煤工作面淋水普遍很大，惡化了采掘施工條件，使頂板管理更加困難。根據(jù)南區(qū)+700m水平實(shí)測(cè)的涌水量一般在20～40m³/h，平均涌水量為22.5m³/h。2005年3月至6月，小華礦在南區(qū)+670m片盤延深施工中遇到了一組極為破碎、松散、富水性強(qiáng)的巖層，施工進(jìn)度一度受阻。該礦及時(shí)組織工程技術(shù)隊(duì)伍，對(duì)該巷道圍巖施工技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)，采取一系列有效措施，取得了較為理想的效果。結(jié)合小華礦南區(qū)巷道現(xiàn)場(chǎng)施工情況，本人在此探討巷道圍巖極為破碎、松散情況下的有關(guān)技術(shù)措施與安全管理。

    二、鉆爆技術(shù)

    與一般巷道掘進(jìn)施工相比，松散破碎圍巖巷道具有頂板極易垮落、控頂困難、施工技術(shù)要求高、安全管理難度大等特點(diǎn)，遇水時(shí)還會(huì)出現(xiàn)膨脹、擠出現(xiàn)象。

    在松散破碎圍巖巷道內(nèi)施工，若采取一般的鉆爆技術(shù)進(jìn)行爆破掘進(jìn)，是很容易發(fā)生巷道垮塌、冒頂?shù)�。針�?duì)南區(qū)+670m巷道圍巖松散、破碎的特點(diǎn)，在認(rèn)真分析與試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從炮眼布置、炮眼深度、裝藥結(jié)構(gòu)、裝藥量等方面對(duì)工作面爆破技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，取得了較好的效果。工作面炮眼布置圖見圖1。各炮眼裝藥量見附表。

    掏槽眼采用反向裝藥，其它炮眼為正向裝藥，采用串聯(lián)法聯(lián)線。爆破后循環(huán)進(jìn)尺一般可達(dá)0.8～1.0m之間。爆破后要立即采用超前控頂技術(shù)措施，防止發(fā)生大面積垮頂，巷道邊幫、頂部個(gè)別地方須借助尖鎬成形。

    南區(qū)巷道施工在采用上述鉆爆技術(shù)爆破后，發(fā)生垮頂且高度大于50cm的概率不超過20%。

    三、控頂技術(shù)

    控頂技術(shù)包括超前控頂技術(shù)與背頂技術(shù)兩部分。

    1、超前控頂技術(shù)

    在南區(qū)+670m開拓延深施工中，主要采取以下兩種超前控頂技術(shù)：

    ①爆破前控頂技術(shù)

    在淋水、爆破后即會(huì)發(fā)生較大垮頂?shù)牡囟�，采用在巷道迎頭上方巖層內(nèi)預(yù)先打入若干根廢舊鉆桿或廢舊軌道，再鉆眼爆破的控頂技術(shù)。對(duì)打入廢舊鉆桿或廢舊軌道有困難時(shí)，借助風(fēng)鎬先在巷道迎頭上方掏一方糟，再用廢舊鉆桿或廢舊軌道控頂(見圖2)。

    ②爆破后控頂技術(shù)

    對(duì)于爆破后不會(huì)立即發(fā)生較大面積垮頂、但不即時(shí)控頂又容易發(fā)生垮頂?shù)牡囟危�采用一般性的超前探梁支護(hù)的方式進(jìn)行控頂即可，出碴后立即用支架支護(hù)。

    四、背頂技術(shù)

    對(duì)于松散、破碎、遇水后又會(huì)發(fā)生膨脹的巷道圍巖，巷道壓力較大，若單純采用板皮、小圓柱等方式背頂，常常會(huì)出現(xiàn)棚頂漏空、背頂后再次垮頂現(xiàn)象。南區(qū)延深施工中在遇到此類問題后，經(jīng)過認(rèn)真研討，采用了鋪鋼絲網(wǎng)背頂，成功地解決了這個(gè)難題。鋼絲網(wǎng)采用廢舊鋼絲繩加工，規(guī)格1200mm×600mm左右，用細(xì)鐵絲固定。也可用竹籬笆片背頂，但不如鋪鋼絲網(wǎng)效果好，操作上也不如鋼絲網(wǎng)方便，因?yàn)殇摻z網(wǎng)投入使用時(shí)還可以有一定的變形，背頂時(shí)操作輕松多了，而竹籬笆片沒有這個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

    此外，鋼絲網(wǎng)或竹籬笆片用在邊幫壓力大、易發(fā)生垮幫、漏幫的地方，堵漏效果非常理想。

    五、安全管理

    在松散、破碎圍巖施工時(shí)，主要采取的安全措施：

    1、小循環(huán)進(jìn)尺，高密度支護(hù)。巷道圍巖松散、破碎時(shí)，巷道壓力比較大，循環(huán)進(jìn)尺過大時(shí)，爆破后空頂面積較大，發(fā)生冒頂?shù)膸茁瘦^高，同時(shí)要達(dá)到較大的循環(huán)進(jìn)尺，須要有足夠的炸藥量，爆破震動(dòng)大，對(duì)周邊圍巖破壞性同時(shí)增加。在壓力大的巷道，支護(hù)密度要相應(yīng)增大，以免支撐力不足而冒頂。

    2、技術(shù)員跟班指導(dǎo)。在松散破碎圍巖中施工時(shí)，安排工程技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)跟班蹲點(diǎn)，做好鉆眼技術(shù)的指導(dǎo)與控制，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)分析解決，這樣能有效防止冒頂事故的發(fā)生。

    3、列入重點(diǎn)面監(jiān)控管理。將松散破碎圍巖施工工作面納入重點(diǎn)監(jiān)控面進(jìn)行管理，作業(yè)人員必須每班匯報(bào)進(jìn)度及工作面情況，安全信息員要做好隱患督促跟蹤整改。

    4、組織技術(shù)過硬、勞力強(qiáng)的施工隊(duì)伍進(jìn)行施工。在松散破碎的圍巖中施工，要求作業(yè)人員必須要有較高的鉆爆技術(shù)、控頂技術(shù)以及豐富的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處理經(jīng)驗(yàn)，一旦發(fā)生冒頂，能及時(shí)采取有效措施，將冒頂影響控制在最小范圍內(nèi)。

    5、后勤服務(wù)保障。工作面一旦發(fā)生突變，調(diào)度室、安全信息中心必須立即作出反應(yīng)，將情況向礦領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門反映；物質(zhì)供應(yīng)部門必須及時(shí)提供應(yīng)急所需的材料；機(jī)電部門能及時(shí)給予加工所需的應(yīng)急材料，及時(shí)組織有關(guān)人員到現(xiàn)場(chǎng)配合作業(yè)人員處理。