煤矿安全规程之巷道支护规程解读

1、 煤矿安全规程 之巷道支护规程解读 第一条v 掘进工作面严禁空顶作业，靠近掘进工作面10m内的支护，在爆破前必须加固。爆破崩倒、崩坏的支架必须先行修复，之后方可进入工作面工作。修复支架时必须先检查项、帮，并由外向里逐架进行。v 在松软的煤。岩层或流砂性地层中及地质破碎带掘进时，必须采取前探支护或其他措施。v 在坚硬和稳定的煤、岩层中，确定巷道不设支护时，必须制定安全措施。【解读】本条是对掘进工作面顶板、支护管理的规定。 支护的作用在于加强巷道附近周围岩石的强度，防止破坏岩石的脱落。支护的阻力越大、强度越大，越及时，就越能加强巷道围岩的强度，限制破碎区的扩展。由此可见，支护对于防止冒顶、片帮、吊

2、矸有着非常重要的作用。为了保证安全，防止岩石冒落伤亡，必须及时对悬空顶板进行支护，消除空顶作业。v 1977年12月9日，某矿510采区480m流水巷岩 巷掘进工作面发生冒顶事故，死亡5人，轻伤2人。v 事故原因是掘进13m不锚不喷，也没有临时支护，在大面积空顶下违章作业。队长发现顶板不好，要加强支护，反遭到副区长的批评，责令继续作业，导致了这次事故的发生。v 为了防止崩倒、崩坏支架，在钻爆方面从炮眼角度、装药量、爆破顺序上采取措施外，靠近掘进工作面10m内的支护，在爆破前必须加固。爆破崩倒、崩坏的支架必须先行修复之后方可进入工作面作业。v 为了防止修复支架时发生冒顶堵人事故，修复支架时必须先

3、检查顶、帮，并由外向里逐架进行，严禁由里向外进行。v 在松软的煤、岩层或流砂性地层中及地质破碎带掘进巷道时，必须采取前探支护或其他措施。前探支护有以下几种形式： （1）前探刹杆（图1-1） 爆破后，找顶完毕，用二根长度超过3架棚距的24kg/m钢轨，架在二架棚粱上，前探空顶，再刹住空顶顶板。图1-1 前探刹杆124kg/m钢轨；2普通刹杆aa21aa12 （2）鱼尾式工作面超前支护（图1-2） 掘进工作面呈鱼尾式，两侧先掏进去，把两根棚腿立上，再掘顶部，上棚粱，刹顶板。11 图2-1 鱼尾式工作面超前支架 （3）超前锚杆（图1-3） 爆破前，在掘进工作面顶板上打5根锚杆，斜上角度70,预先把下

4、一循环的顶板支护上。爆破后再打正规锚杆。a-a21aa=70图1-3 超前支护1超前锚杆 2正规锚杆 （4）预挑围壁（图1-4） 离掘进断面轮廓线以外100mm处，每隔0.6m用岩石电钻打一圈7m、直径50mm、上仰10的钻孔，插入一根长8.0m、直径1925mm的螺纹钢杆作锚杆杆体，杆体外端弯一个圆环，钻孔中注入100号水泥砂浆，成为预挑锚杆。然后在每根预挑锚杆两侧打二个40mm钻孔，用一根长2.5m的废旧钢丝绳作锚杆杆体，穿过预兆锚杆外漏的圆环，再插入二个钻孔中，注满水泥砂浆，成为固定套锚杆。至此，在掘进断面之外形成预挑围壁，预先支护掘进工作面前方6m长的顶板。以后每掘进0.81.0m，就

5、打一组固定套锚杆，并喷100m厚混凝土，直至预挑锚杆只剩1m长时，停止掘进，又开始打下一组7m长得预挑锚杆，如此循环前进，直至度过松软破碎带。图1-4 预挑围岩1预挑锚杆 2固定套锚杆121.5m0.6m100m1m27m=101 2008年9月，大沟煤矿掘进三队在施工1503运输巷片口时，规定空顶距不得超过2.3m，熊宝银由于违章作业，在使用掘进机片口抹角时，空顶超距。在没有采取任何有效措施的情况下，导致顶板掉落矸石，砸伤胸部，造成事故。 2008年11月，大沟煤矿掘进三队的苑承东在支护1402运输巷时，在没有做任何临时支护的情况下，更没有执行敲帮问顶制度，空顶作业时、矸石掉落，将苑承东胸部

6、砸伤，险些造成重大事故。 在坚硬和稳定的煤、岩层中，确定巷道不支护，必须具备以 下条件之一： （1）巷道开凿后，岩体不发生明显的变形和位移； （2）巷道在整体均匀的岩层中，或抗压强度60mpa以上，又无冲击地压危险； （3）煤和半煤烟巷道中，煤体稳定，煤层不会自然发火，顶板符合（1）、（2）条件的岩石。第二条v 支架间应设牢固的撑木或拉杆。可缩性金属支架应用金属支拉杆，并用机械或力矩扳手拧紧卡缆。支架与顶帮之间的空隙必须塞紧、背实。巷道砌碹时，碹体与顶帮之间必须用不燃物充满填实；巷道冒顶空顶部分，可用支护材料接顶，但在碹拱上部必须充填不燃物垫层，其厚度不得小于0.5m。【解读】本条是关于支架间

7、设牢固的撑木或拉杆以及砌碹填碹的规定。 撑木或拉杆是连接支架的构件，其作用是传递支架间的压力和保持支架的稳定性，使支架由单体受力变为整体支架受力，能抵抗局部来压、斜向来压和爆破冲击波的冲击。为了能充分发挥撑木和拉杆的作用，撑木或拉杆安设要牢固并成一直线。 v 倘若支架间没有设牢固的撑木、拉杆，或者拉杆或者撑木因为爆破作业等因素遭到破坏时，支架之间的围岩就会向巷道内的自由空间产生变形，并且向巷内移动，结果使支架产生不规则的变形，甚至使支架倾倒。支架变形或者倾斜后，其支架已起不到支护的作用。支架失稳后，必然后导致该段巷道的大冒落。我国煤矿此类冒顶事故时有发生，尤其在20世纪的5070年代表现非常突

8、出，其造成的伤亡和经济损失是十分惨痛的。因此，支架间的撑木或拉杆必须齐全牢固，支架与顶班之间的空隙必须塞紧，接顶背实，背板要呈双数，打紧楔子，使支架均匀受力并防止漏矸。v 可缩性金属支架之间应使用金属支拉杆，因为木质支拉杆不容易固定，又会产生缩而松动。可缩性金属支架间的可缩量是依靠u型钢梁与腿搭接处的摩擦阻力由卡缆螺丝提供的，螺丝上的越紧，梁腿之间的摩擦阻力就越大，可缩量就越大。所以，卡缆的螺丝不能用手去拧，必须用机械扳手，才能拧紧。v 支架与顶帮之间的空隙必须塞紧、背实，其作用一是阻止顶帮围岩的变形、破坏，二是使支架能均匀受力。当顶帮围岩松软破碎压力大时，可人为地将掘进断面扩大，在支架与顶帮

9、的空隙之间刹双层或三层刹杆。遇高顶处要用木垛接顶。刹杆或木垛都必须紧密接顶接帮，打紧楔子。如果不紧密接顶接帮，则刹杆或木垛如同虚设，冒顶、片帮事故就可能在顷刻之间发生，这种教训屡教不鲜。v 基于同样的原因，巷道砌碹是，碹体与顶帮之间必须用不燃物充满填实，高顶处可用木垛接顶，但在碹拱上部必须充填厚度不小于0.5m的不燃物垫层，使碹体均匀受力。禁止不填碹和填半截碹。 1988年5月15日，某工程处施工南翼运输大巷4号交岔点时，发生一起塌碹事故。巷道净宽4.2m，净高3.7m，半圆形拱，料石碹。当碹砌到两架碹胎拱基处时，顶帮曾冒顶1.5m高，用木垛接顶。砌到拱基线以上时，顶板又掉下一块0.92m0.

10、40.2m的大石块，将拱顶的木垛推倒，并砸掉6块料石，将1名工人砸死。事故原因：v （1）碹顶充填不满不实，且只有一个孤立木垛与冒高处接顶，其余1.5m高、10m长的高顶未填满；v （2）碹胎架设质量差，支撑碹胎的戗顶子偏向一侧；v （3）砌碹质量不好，砂浆不饱满，石楔子不齐全；v （4）没有认真执行敲帮问顶制度。第三条v 更换巷道支护时，在拆除原有支护前，应先加固临近支护，拆除原有支护后，必须及时除掉顶帮活矸和架设永久支护，必要时还应采取临时支护措施。在倾斜巷道中，必须有防止矸石、物料滚落和支架歪倒的安全措施。 【解读】本条是关于拆除与更换支护时应采取安全措施的规定。v 巷道支护在受到爆破、

11、采动和地下水的影响，因软岩岩性变化或地质构造作用而引发的应力变化的作用下，以及设计时依据的条件的变化和施工时的工程质量欠缺等因素的综合作用，部分巷道和局部巷道的支护会遭受破坏，会直接影响安全使用和危及人员生命安全。所以，遭受破坏的巷道支护必须进行支架的更换或返修。v 由于需要更换支护的巷道多处在岩层较破碎的地带，岩层稳定性较差，在原有支护被撤除时多会出现岩石冒落等现象，稍不注意就会造成人员伤亡。因而，为了使更换支护施工的人员有一个安全可靠的作业场所和空间；同时也为了防止在拆除破坏段巷道支护时，已破坏支护段的巷道发生冒落的扩展，必须预先加固临近支护。 首先，必须先识别围岩来压情况。识别的方法有以

12、下三种:v （1）观察预兆法。顶板来压的预兆主要有声响、掉渣、片帮、出现裂隙、漏顶、离层等现象，直接判断有无冒顶危险。v （2）木楔子探测法。在顶板岩石的裂缝中打入小木楔，过一段时间进行一次检查，如发现木楔松动或掉落，说明裂缝在扩大，预示有冒顶险情。v （3）敲帮问顶法。这是最常用的方法，其中又分锤击判声法和震动探测发两种。锤击判声法是用镐或铁棍敲击顶板，若发出“当当”的清脆声，则表明围岩完好；若发出“噗噗”的沉闷声，则表明顶板已发生离层或断裂，是冒顶或掉石的征兆。震动探测法是一手手指扶在顶板下面，另一手用镐或铁棍敲击顶板，如果手指感到轻微震动，则表明此处顶班已经离层或断裂。操作人必须站在支护

13、完好的安全地点进行。v 采用锚喷支护的巷道，因地质、矿压、施工质量等原因，混凝土喷体也会出现裂纹、裂缝、离层等破坏现象。喷体裂缝、离层的破坏程度也需要用敲帮问顶的方法探明。v 探明的工作面顶帮松动、断裂和离层的破坏程度，分别采用不同类型的支护方式加以维护，可采取什么方式处理顶帮岩石提供依据，能够保证作业人员的安全，因此，敲帮问顶必须纳入制度化的管理中去；否则，顶帮冒落、掉块、片帮、喷体坠落伤人事故就有可能发生。v 每班的生产班组长要及时地对顶帮和两帮围岩进行检查，每个作业人员也必须经常地用这种方法检差工作地点的帮顶情况。v 1978年7月20日，九里山矿井运输大巷工作面掘进爆破后，由于班组长没

14、有进行敲帮问顶就进行平碴、立碴胎，结果顶帮冒落，造成两死两伤的惨痛事故。v 1989年10月，新庄矿轨道上山采用下山作业方式，爆破后虽进行了敲帮问顶，但不彻底，其顶班有一裂纹，敲帮问顶作业人认为安全无事就恢复就碴，在出碴时掉下一大块矸石，造成1人死亡。v 拆除原有支护之后，必须除掉活矸，必要时采取打浅眼、放小炮的办法除掉大块活矸石。有的还应采取临时支护措施，如打顶子、架设无棚腿或用套杆刹顶等，然后架设永久支护（图1-5）v 在倾斜巷道施工中，必须在拆除段下方设置挡栏，防止矸石、物料滚落。为防止支架歪倒，支架的岔脚和迎山脚必须符合作业规程规定；最下边一架支架要打戗顶子；每隔34架支架在两帮围岩上

15、打托钩别住棚腿等。图1-5 临时支护（a）打顶子 （b）无棚腿 （c）套锚杆刹顶第四条 采用锚杆、锚喷等支护形式时，应遵守下列规定：v （一）锚杆、锚喷等支护的端头与掘进工作面的距离，锚杆的形式、规格、安装角度，混凝土标号、喷体厚度，挂网所采用金属网的规格以及围岩涌水的处理等，必须在施工组织设计或作业规程中规定。v （二）采用钻爆法掘进的岩石巷道，必须采用光面爆破。v （三）打锚杆眼前，必须首先敲帮问顶，将活矸处理掉，在确保安全的条件下，方可作业。v （四）使用锚固剂固定锚杆时，应将孔壁冲洗干净，砂浆锚杆必须灌满填实。v （五）软岩使用锚杆支护时，必须全长锚杆。v （六）采用人工上料喷射机喷射

16、混凝土、砂浆时，必须采用潮料，并使用除尘机对上料口、余气口除尘。喷射前，必须冲洗岩帮。喷射后应有养护措施。作业人员必须佩戴劳动保护用品。v （七）锚杆必须按规定做拉力试验。煤巷还必须进行顶板离层检测，并用记录牌板显示。对喷体必须做厚度和强度检查，并有检查和试验记录。在井下做锚固力试验时，必须有安全措施。v （八）锚杆必须用机械或力矩扳手拧紧，确保锚杆的托班紧贴巷壁。v （九）岩帮的涌水地点，必须处理。v （十）处理堵塞的喷射管路时，喷枪口的前方及其附近严禁有其他人员。【解读】本条是采用锚杆、锚喷等支护时应遵守的规定。v 锚喷技术，是井巷支护技术的重大改革。传统支护如棚子、砌碹等是被动承压结构，

17、而锚喷支护却能起到加固围岩、提高围岩能力并与围岩结成一体共同承压，使围岩由荷载变成承载结构，从而达到永久支护的目的。 v 为了指导施工，保证工程质量和安全，根据井巷所处的围岩性质、稳定性及断面大小和涌水等情况，在编制的施工组织设计或作业规程中，对锚杆、锚喷支护的端头与掘进工作面的距离，锚杆的形式、规格、安装角度、混凝土标号、喷体厚度、挂网所采用金属网的规格以及围岩涌水的处理等，都要加以规定。v 光面爆破技术是随着锚喷支护技术的推广与应用发展起来的。其特点是：爆破后巷道断面成形好，减轻围岩因炮震产生的裂隙并保持围岩基本稳定，有利于提高围岩自身的承载力能。光面爆破，通常是根据不同岩层的实际情况，合

18、理的选用小直径药卷，正确的确定周边眼的眼距、最小抵抗线和装药量等参数，选用不偶合或空气柱装药结构，用毫秒雷管与导爆索引爆，以保证周边眼同时起爆和在一个循环爆破中周边眼最后起爆来实现的。v 井巷施工既要破坏断面以内的岩石，又要保护断面以外的围岩。在这对矛盾中，保护围岩是矛盾的主要方面，围岩保护好了，就给施工安全、支护质量、使用和维护创造良好条件。光面爆破局势解决这一矛盾、满足上述要求的有效手段。通过光面爆破，巷道岩面上没有明显的炮震裂缝，巷道轮廓成形规整，减少超挖或欠挖量；在巷道周边留下半个炮眼的眼痕，眼痕率越高，光面爆破的效果越好；由于工作面很少出现危岩，有利于施工安全。光面爆破与锚喷支护结合

19、使用，可取得相得益彰的效果。所以，采用钻爆法掘进岩石巷道，必须采用光面爆破。v 打锚杆眼前，必须首先敲帮问顶，将活矸处理掉。遇到大快活石一时处理不掉时，可采取先打顶子或架棚，后打锚杆或先喷后锚，后打浅眼、放小炮的办法除掉大快活石，确保安全的条件下进行作业。v 使用锚固剂（入水泥砂浆、快硬水泥卷、树脂药卷等）固定锚杆时，应将孔壁冲洗干净，否则，孔壁上的灰尘、碎屑将妨碍锚固剂与孔壁的粘结而降低锚固力。砂浆锚杆主要是靠砂浆将杆体与孔壁粘结成一体的，因此，必须灌满填实。v 在软岩中使用锚杆支护时，必须全长锚固。如果只是断头锚固，一旦岩面一端掉块、松动，则整根锚杆失效，而全长锚固时，即使减少一点锚固长度

20、，也不致于整根失效。v 喷浆或喷射混凝土时，若采取干拌料、干喷工艺、干拌料通过喷射机，一压风做动力沿着管路压到喷嘴处与水短暂混合后，以较高的速度喷射到岩面上，产生大量的水泥灰尘，水泥粉浓度大大超过规程第七百三十九条的规定标准，会对人体造成很大损害，是作业环境静恶化，工作面能见度降低，给施工安全带来严重威胁。 我国煤矿中从1965年开始应用喷射混凝土技术已有40多年的历史，为了降低粉尘浓度，抑制粉尘的产生，做了大量的科技革新、技术改造、科研攻关。才去了许多综合排尘、防尘措施，并收到明显的效果。v （1）在井下设专门料场，定点卸料、拌料。料场设专用回风道，用除尘器净化含尘空气，佩戴个体防护用品，以降低卸料、拌料、上料时粉尘浓度。v （2）潮拌料。搅拌砂、石千先洒水预湿，经滤水后其含水量在6%7%时才加水泥搅拌，可使拌料过程的粉尘浓度降低。v （3）使用湿式过滤除尘器，一出去喷射机上料口、余气口和结合板上产生的粉尘。v （4）加强喷射的密封，防止漏风泄尘。v （5）用双水环预加水，一延长水泥湿润的时间和距离。v （6）采用小粒径、低风压、近距离的喷射工艺。石子粒径13mm，喷嘴出口风压0.2mpa，喷嘴口距喷射面的距离0.6m。v （7）防止堵管事故发生，