掘进技术培训讲座

掘进技术培训讲座1第一部分矿井基本概况一、地理位置及说明：石台矿位于安徽省淮北市东北，距淮北市约15km，井田属淮北市杜集区石台镇、朔里镇和萧县永固镇管辖。南邻张庄矿，西接岱河矿和房庄矿，东以张庄向斜轴与永固井田相连。区内矿用铁路，经符夹线至符离集，可通往华东各工业城市。公路可直通徐州、宿县、阜阳等地；另外井田北有连霍高速公路，交通较方便。矿井于1975年12月26日正式投产，设计生产能力为60万吨/年。2004年矿井生产能力核定为150万吨，2006年计划产量为130万吨。2004年末工业储量为2853.3万吨,可采储量1332.5万吨。矿井为中央边界—单翼对角混合式通风，分南风井和中央风井两大通风系统。2第一部分矿井基本概况二、开拓、开采方式的概念及分类

在一定的井田地质、开采技术条件下，矿井开拓巷道可有多种布置方式，开拓巷道的布置方式通称为开拓方式。合理的开拓方式，一般要在技术可行的多种开拓方式中进行技术经济分析比较后，才能确定。井田开拓方式分类井田开拓方式种类很多，一般可按下列特征分类。1、按井筒形式按井筒形式可分为立井开拓、斜井开拓、平碉开拓、综合开拓。2、按开采水平数目按开采水平数目可分为：单水平开拓(井田内只设1个开采水平)；多水平开拓(井田内设2个及2个以上开采平)。3第一部分矿井基本概况3、按开采准备方式按开采准备方式可分为上山式、上下山式及混合式。①上山式开采：开采水平只开采上山阶段，阶段内一般采用采区式准备。②上下山式开采：开采水平分别开采上山阶段及下山阶段，阶段内采用采区式准备或带区式准备；近水平煤层，开采水平分别开采井田上山部分及下山部分，采用盘区式或带区式准备。③上山及上下山混合式：上述方式的结合应用。4、按开采水平大巷布置方式①分煤层大巷，即在每个煤层设大巷；②集中大巷，在煤层群集中设置大巷，通过采区石门与各煤层联系；③分组集中大巷，即对煤层群分组，分组中设集中巷。4第一部分矿井基本概况三、石台矿井田开拓方式：石台矿井田开拓方式为立井多水平，开采方式采用采区前进、区内后退式。目前矿井现有两个生产水平（一、二水平）,三个生产采区（Ⅰ4下段采区、Ⅱ1及Ⅱ1辅助采区、Ⅱ5采区）和一个准备采区（Ⅲ1采区）。1、井田开拓方式为立井多水平。即：有5个立井，主井(28.3m2)、老副井(14.5m2)、新副井(28.3m2)、中央风井(9.6m2)、南风井(12.6m2)，其中老副井为一水平服务、新副井为一、二水平服务。矿井共分三个水平，即一水平（标高-250米）、二水平（标高-450米）、三水平（标高-660米），九个采区，即Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ4、Ⅰ5、Ⅱ1、Ⅱ2、、Ⅱ5、Ⅲ1采区，其中Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ5、Ⅱ2采区已报废,采区两条上山均保留,其他巷道已作永久性封闭。5第一部分矿井基本概况2、老副井服务于一水平，新副井服务于一、二水平。一水平南、北大巷进风断面为7.3m2，二水平进风大巷通风断面为7.8m2。矿井各采区均有三条上山，即：人行回风、运输、轨道。三水平为暗斜井。3、主井直径为6.0m，由于其上、下口均封闭，其进风量较小；老副井直径4.3m，其进风断面为14.5m2；新副井井筒直径6.0m，其进风断面为28.3m2；矿井总进风量为10460m3/min。4、中央风井直径为3.5m，井筒净通风断面9.62m2。担负Ⅰ4、Ⅱ1辅助的回风，Ⅰ4采区通风断面平均为6.8m2，Ⅱ1辅助平均通风断面为5.8m2。南风井直径为4.0m，井筒净通风断面为12.56m2。南风井担负Ⅱ1、Ⅱ5采区和III1准备采区的回风，Ⅱ1采区通风断面平均为6第一部分矿井基本概况9.8m2，Ⅱ5采区通风断面平均为8.3m2，Ⅲ1采区通风断面平均为10.8m2。5、集中大巷布置：-250ｍ水平运输大巷布置在3煤层底板岩层中，距煤层底板大于25ｍ，不留大巷煤柱，服务于一水平；-450m水平运输大巷布置在3煤层底板岩层中，距煤层底板40m左右，服务于二水平。三水平-660米。6、采区巷道布置基本形式是在采区中央布置3条岩石上山，即轨道上山、运输上山、人行上山。上山之间用横贯联系，用区段石门联系轨道巷，用区段溜煤眼联系工作面的机巷和运输上山。采区内两翼布置工作面，上、下区段之间采用沿空掘进留设3-5m的小煤柱。采区内布置采区煤仓、变电所、泵房、绞车房、抽排泵房等。78第一部分矿井基本概况四、生产情况说明：目前矿井现有两个生产水平（一、二水平）,三个生产采区（Ⅰ4下段采区、Ⅱ1采区及Ⅱ1辅助采区、Ⅱ5采区）和一个准备采区（三水平Ⅲ1采区）。一）采掘接替矿井投产已三十年，生产全部转入二水平进行开采活动和三水平开拓准备。目前矿井生产布局坚持“加快北四采区开采速度，合理控制Ⅱ1采区的生产能力，稳定Ⅱ5采区的生产能力”的原则，保持南部三个面，北部一个面的四条线生产格局，采区接替为Ⅰ4下段采区接替Ⅲ1采区。近年来，矿井大小接替正常，每年均完成集团公司下达的生产任务。9第一部分矿井基本概况二）掘进工作面情况目前矿现有5个掘进区，9个掘进队，均采用炮掘法施工，岩巷使用风动凿岩机打眼，煤巷使用煤电钻打眼，放炮破煤（岩），人工或耙矸机装煤（岩）；岩巷采用锚喷支护，煤巷根据顶板状况采用架棚（工字钢）支护或锚带网支护（间隔式打锚索加强支护）及两种方式复合支护；后路运输采用绞车配合一吨矿车运输或皮带机及刮板机运输。10第二部分掘进巷道一、掘进施工工艺一）掘进方法：我矿自投产以来，巷道掘进一直采用打眼爆破法施工，岩石巷道使用风锤打眼。煤巷使用煤电钻打眼，即用人工打眼放炮破岩(煤)，人工或机械的方法装煤(岩)进行掘进作业。二）施工工艺自1975年12月我矿投产以来，掘进一直采用“打眼、装药、放炮、出矸(煤)、支护、钉道”的施工工艺。岩巷、半煤岩巷和煤巷均采用一次成巷的施工方法。11第二部分掘进巷道三）矿井巷道可分为几种类型：

1、巷道的位置和用途来分类：一般可分为三种类型：即开拓巷道、准备巷道、回采巷道。⑴、开拓巷道是指为井田开拓而开掘的基本巷道。例如：井底车场、运输大巷等。⑵、准备巷道是指为准备采区而掘进的主要巷道。例如：采区车场、采区上、下山和采区煤仓等。⑶、回采巷道又称“采煤巷道”。形成采煤工作面并为其服务的巷道。如开切眼、工作面运输巷、工作面回风巷等。2、按巷道开凿在煤或岩石中来分类：一般分为煤巷、半煤岩巷和岩巷。煤巷：在巷道断面中，煤占4/5以上（包括4/5在内）；岩巷：岩石占4/5以上（包括4/5在内）。12第二部分掘进巷道四）掘进的主要工序及主要内容：掘进主要工序：破岩、装岩、运输、支护：辅助工序有排水、打砌水沟、通风、铺轨和测量等。1、破岩：目前，破岩主要有一种是钻爆法。2、装岩：目前，我国掘进工作面装岩的工序，主要是使用机械完成；但是人力装岩、装煤的现象仍大量存在。3、运岩：主要是使用机械运输，一部分巷道，如煤层顺槽、上下山以及合适的巷道等，用刮板运输机或皮带运输机的方法运煤外，其它大部分巷道都以矿车运输为主，用人力或蓄电池机车调车。4、支护：巷道支护可分为临时支护和永久支护。临时支护的形式较多，最常见的有:金属前探护顶梁、无腿金属棚、有腿金属棚等；永久支护的形式较多，大体上可分为木支护、金属支护和锚喷支护等。5、挖砌水沟：认真做好这项工作，对安全生产也会有很大影响。13第二部分掘进巷道6、具体施工工序：⑴、锚网作业工序：巷道安全检查——看中线——打眼——装药—联线——爆破——敲帮问顶——超前临时支护———出货——打锚杆顶眼——安装锚杆——搅拌锚固剂——上紧螺母。⑵、架棚作业工序：巷道安全检查——看中线——打眼——装药—联线——爆破——敲帮问顶———超前临时支护——出货——看中线——挖腿窝——架棚——使用棚撑——腰帮过顶——打木楔——检查工程质量。⑶、锚喷作业工序：巷道安全检查——看中腰线画园点眼——打眼——装药—联线——爆破——敲帮问顶——超前临时支护——出货——打顶锚杆眼——安装锚杆——初喷——打帮锚杆眼——安装锚杆——复喷——洒水养护。14第二部分掘进巷道二、巷道支护及其它安全知识

一）巷道支护的原因及支护种类：绝大多数矿井巷道都必须进行支护。其原因是：巷道被开凿出来后，为了维护有效的空间，防止围岩变形、塌落，就必须对巷道进行有效的支撑，这就是支护。巷道支护可分为临时支护和永久支护两大类。1、临时支护最常见的种类有：金属前探护顶梁、无腿金属棚、有腿金属棚以及薄层锚喷支护等。2、永久支护的种类较多，大体上可分为木支护、钢筋混凝土支护、金属支护及混凝土、砌喧支护和锚喷支护等。目前，我矿多采用金属棚支护、煤巷锚网支护、锚喷支护。15第二部分掘进巷道二）架棚支护：1、架棚巷道必须采取措施防止倒棚。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，撑木或支拉杆的数量、规格、卡缆拧紧力矩等应在作业规程中明确规定。2、架棚巷道帮顶要背严、背实、刹紧，严禁空顶、空帮、空肩窝。每架棚必须用不少于4块定位木楔(顶两块、肩窝两块)打上劲。严禁架设等劲棚。3、支护材料加工质量、材质必须满足支护设计要求。U型钢支架、工字钢支架、卡缆等支护材料必须经检测验收，验收合格方可入井使用。4、服务年限在一年以上的架棚巷道，背帮背顶材料要进行防腐处理或用不腐性材料，以减少巷修工程量。16第二部分掘进巷道5、钢架喷射混凝土，应符合下列规定：⑴、钢架柱窝深度，应符合设计要求。严禁架设在浮矸(煤)上。⑵、应先喷钢架与壁面之间的混凝土，后喷钢架之间的混凝土。⑶、可缩性钢架待受压相对稳定后，方可喷射混凝土。6、架棚支护，应符合下列规定：⑴、工字钢顶梁两端必须焊有牙颏，牙颏长度应不小于50mm，其斜度应与棚腿的扎角相一致。⑵、棚腿底端必须焊有垫板，防止棚腿钻底。⑶、梯形棚的棚腿扎角应根据巷道顶压及侧压大小合理确定。一般棚腿扎角10°左右。⑷、腰帮过顶的材料要规范。塘材棍的小头直径应不小于50mm，断裂水泥背板不准使用。17第二部分掘进巷道⑸、支架的顶部及两帮应背紧、背严、背牢。腰帮过顶塘材间距应不大于200mm。⑹、可缩性拱形支架，其搭接要符合设计规定，卡缆上紧，其螺栓的预紧力矩≮150N.m，并有现场检测记录。7、架棚巷道必须采取措施防止倒棚：⑴、所有架棚巷道施工，迎头10米必须使用铁棚撑。⑵、所有架棚巷道施工，必须使用永久性棚撑。⑶、棚撑材料可用钢材，也可用直径不小于Φ50mm的塘材或40x40mm的方木。⑷、可缩性拱形支架，每棚都必须使用永久性拉杆，其数量、规格质量要在作业规程中规定。18第二部分掘进巷道8、架棚支护巷道，要根据岩性情况，合理布置炮眼，特别是掏槽眼的位置、角度要合适，装药量要合理，防止放炮崩倒支架及机械设备。放炮后要及时对不符合质量要求的支架进行处理，处理完毕后才能进行其它工作。9、架棚巷道背帮过顶使用的Φ50mm塘柴或相当此规范的材料，作业规程要做出明确规定。10、必须按作业规程和支护设计进行巷道支护。当地质条件，巷道围岩发生变化，需要改变支护方式时，必须先补报安全技术措施，经矿总工程师批准后执行，任何人不得随意改变支护方式。11、掘进工作面遇到断层、破碎带或其它地质情况时，应及时采取有效支护措施，加强管理，防止冒顶。19第二部分掘进巷道三）锚杆支护：1、锚喷支护、光爆锚喷支护和光爆锚喷网支护的概念：锚喷支护：是使用锚杆和喷射混凝土或喷浆联合支护叫锚喷支护。光爆锚喷支护：是先进行光面爆破，再进行锚杆和喷射击混凝土或喷浆联合支护叫光爆锚喷支护。光爆锚喷网支护：是在光爆的基础上打上锚杆，再敷上一层钢筋网，然后用喷射混凝土或喷浆的支护叫光爆锚喷网支护。20第二部分掘进巷道

2、锚喷支护的应用方式：锚喷支护方式主要有以下四种：⑴、只喷混凝土：在围岩稳定，地压不大而岩石表面易于风化的巷道中，仅喷射30~50m厚混凝土。⑵、只用锚杆：层理性围岩，岩石表面整体性较好时，可仅用锚杆而不喷混凝土。⑶、锚喷联合支护：巷道围岩层理节理明显，为提高巷道稳定性并防止岩块脱落，采用锚杆和喷射混凝土的联合支护。⑷、锚喷网支护：对于破裂性岩体、跨度又较大的巷道，除了喷射混凝土以外，在打锚杆之后，紧贴墙面铺一层金属网，在网上喷射一定厚度的混凝土层。金属网钢丝或钢丝直径3~12mm，网格150*l50mm。21第二部分掘进巷道3、锚杆支护一般规定：⑴、各单位必须建立完善锚杆支护管理责任制，建立健全锚杆支护巷道质量保证体系。明确从班组、区队到矿井的各级管理责任，并落实到人，实现全方位、全过程的安全管理。⑵、各单位必须加强对锚杆支护的过程控制及各环节的管理。地测、技术、物管、区队等单位要分工负责、协调配合，切实做好地质资料提供、支护设计、施工机具和材料的供应、质量控制、监测监控、后路维护、支护效果分析、缺陷改正等工作。⑶、各单位必须对管理人员、技术人员及操作工人进行锚杆支护的技术培训。⑷、各单位要依靠技术进步，结合生产实际，积极推广应用新技术、新装备、新材料、新工艺，不断提高锚杆支护水平。22第二部分掘进巷道4、锚杆支护设计：⑴、锚杆支护设计前，首先要做好地质力学评估工作。内容包括：现场地质条件调查，巷道围岩力学性质测定，围岩应力测定及短锚拉拨试验等。以判断其可锚性及支护难易程度，作为围岩分类的基本地质力学资料。并对类似地质条件已掘巷道的支护状况进行类比分析，有关地质资料、图纸齐全。⑵、煤锚支护设计过程应遵循巷道围岩分类→初步设计→监测分析→优化设计的程序。做到围岩分类准确、设计科学合理。⑶、要贯彻“动态设计”的思想，不能生搬硬套已有设计。根据具体地质条件的不同，同一矿井、同一煤层、同一巷道的不同区域、不同地段，可选择不同的支护形式和参数。23第二部分掘进巷道⑷、锚杆初步设计基本原则：a)、巷道断面应根据围岩条件及巷道用途合理确定，在满足通风、运输、行人的前提下，巷道的设计高度和宽度还应预留适当的变形量。b)、必须选择性能稳定、技术含量高、符合《树脂锚杆与预应力锚索企业标准》(Q/HBKJ011-2003)的锚杆及其它支护产品。⑸、支护设计方法可采用工程类比法、理论计算法或借助数值模拟等进行科学设计。采用工程类比法设计时，必须认真分析相似参考巷道的条件差异，并作相应的设计变更。⑹、锚杆支护设计内容应包括设计说明书和设计图纸：设计说明书内容：a)、巷道名称、位置、用途、巷道规格参数；24第二部分掘进巷道c)、相似条件巷道的类比分析。d)、锚杆几何参数（长度、直径）、力学参数（强度）、锚杆、锚索、桁架布置参数（间排距、角度）及确定依据；e)、锚杆锚固参数（孔径、锚固长度、锚固剂型号）及确定依据；f)、锚杆预紧力矩（或预拉力）、设计锚固力；g)、护表构件（钢带、金属网形式）形式、强度、规格；h)、基于锚杆支护初步设计基础上的补强加固措施；i)、验证初步设计的巷道支护效果观测与监测方案；j)、预计巷道受采动影响时可能出现的问题，以及应采取的相应措施；k)、锚杆支护断面图；临时支护断面图，必要时可附三视图。25第二部分掘进巷道⑺、对难维护复杂条件的支护设计，应体现提高支护强度和支护等级的思想。如大跨度、交岔点、软弱破碎不稳定围岩，应采用加长或全长锚固、锚带索、桁架等联合支护方式。⑻、宽度3.6m及以下的简单条件锚杆支护巷道，由各矿设计，报矿总工程师批准。矿井或煤层首次采用煤巷锚杆支护、巷道宽度大于3.6m、中等维护型的沿空巷道、难维护型巷道或其它复杂地质条件下，由锚杆技术公司或科研院校进行的锚杆支护设计，必须报集团公司备案。⑼、软岩采用锚注支护时，注浆孔布置、深度、注浆压力、注浆量、滞后时间等要在支护设计中规定。26第二部分掘进巷道

⑽、岩巷锚喷支护，喷射混凝土设计厚度不得小于50mm，设计标号一般不低于150＃，主要峒室不低于200＃。煤巷原则上不采用喷射混凝土支护，如确需喷射混凝土的，其喷射厚度、标号应根据具体条件在支护设计中确定。⑾、支护设计的调整和优化。锚杆支护设计人员要了解掌握施工进程及支护效果，根据初步设计施工后的支护效果监测结果，验证、修改、优化支护设计，提高其合理性和可靠程度。支护设计的调整和优化方案必须报矿总工程师批准。27第二部分掘进巷道5、施工机具：⑴、岩巷推广使用110N.m以上锚杆钻机。煤巷推广使用80N.m以上大功率、高性能钻机，淘汰80N.m以下锚杆钻机。⑵、建立健全锚杆机具使用、维护、保养责任制度，设备要编号建立台帐，各项责任落实到单位和个人。⑶、生产技术科要及时了解掌握锚杆钻机的使用状况，维修单位人员要加强对机具的维修检查，确保机具的性能。⑷、锚杆钻机的维修、检测、报废等具体规定按淮矿生便[2004]6号文执行。⑸、岩巷必须配备锚杆安装机具，应使用B22（B19）钻杆配合φ32mm（φ28mm）钻头；煤巷应使用B22（B19）或小麻花钻杆配合φ28mm的钻头施工锚杆孔。28第二部分掘进巷道6、支护材料：⑴、必须选用水基树脂锚固剂、无纵筋左旋螺纹钢高（等）强锚杆。禁止使用普通圆钢锚杆、建筑螺纹钢锚杆、非金属锚杆和水泥锚固剂。锚杆、锚固剂等产品必须具有“MA”标志，经集团公司质量认证，符合行业标准，锚杆产品还必须符合集团公司企业标准。锚杆、锚固剂及其配套产品必须具有出厂质量验收合格证。⑵、矿要建立锚杆支护材料的定期抽检制度，由技术部门负责，安监、物管部门配合把关，凡不符合《树脂锚杆与预应力锚索企业标准》(Q/HBKJ011-2003)的支护材料严禁入井、使用。29第二部分掘进巷道⑶、锚杆的杆体、锚固剂、托盘、螺母等，其性能、强度与结构必须相互匹配；护表构件如金属网、塑料网、钢带、钢筋梁等，应与整个支护系统相适应。钢筋粱一般采用φ≥12mm的普通圆钢制作。托盘必须与锚杆及钢带相配套，如单体锚杆配圆形或方形托盘；Π型钢带和梯形钢筋梁配Π型托盘；M型钢带配M型托盘；W型钢带配W型托盘。不准使用普通铸铁托盘或其它型钢切割加工制成的托盘。金属锚杆杆体尾部螺纹必须采用滚丝工艺加工或采取热处理措施，使螺纹部分的强度与杆体相适应。⑷、锚注支护的注浆材料可采用水泥浆或高水速凝材料等。⑸、锚索一般选用φ15.24mm或φ18.0mm低松驰级钢铰线，破断载荷≮240～260kN。30第二部分掘进巷道⑹、喷射混凝土用水泥、黄沙、石子、速凝剂等材料必须符合行业标准规定⑺、回收复用的锚杆及其它护表构件只能在巷帮使用。⑻、凡不按规定使用锚杆支护材料的巷道，其工程质量以不合格论处，若发生顶板事故，将严肃追究责任。7、锚杆支护施工⑴、施工前，必须根据支护设计编制作业规程、措施，施工单位严格按批准后的规程、措施施工。⑵、锚杆支护巷道必须遵守《煤矿安全规程》第44条之规定。即采用锚杆、锚喷等支护形式时，应遵守下列规定:a)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。31第二部分掘进巷道b)采用钻爆法掘进的岩石巷道，必须采用光面爆破。c)打锚杆眼前，必须首先敲帮问顶，将活歼处理掉，在确保安全的条件下，方可作业。d)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。e)软岩使用锚杆支护时，必须全长锚固。f)采用人工上料喷射机喷射混凝土、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。g)锚杆必须按规定做拉力试验。煤巷还必须进行顶板离层监测，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。32第二部分掘进巷道h)锚杆必须用机械或力矩扳手拧紧，确保锚杆的托板紧贴巷壁。i)岩帮的涌水地点，必须处理。j)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。⑶、施工前必须备齐符合要求的施工机具和支护材料。⑷、迎头锚杆打眼安装工要经专业培训，专人操作。⑸、锚杆施工要求严格执行“五不准”制度：a)、巷道断面不符合设计，危岩活石不处理，隐患问题未排除，班组长不准划眼位。b)、班组长不划眼位，打眼工不准打眼。c)、不按规定打眼或打眼不合格，不准安装锚杆。33第二部分掘进巷道d)、锚固剂质量不合格，不准使用。e)、锚杆杆体及其附件不符合规格、质量要求，不准使用。⑹、采用钻爆法施工时，锚杆支护巷道必须制定严格的控制爆破措施。煤巷要预留足够的手工刷大部分，预留的手工刷大部分应根据煤层硬度等，在作业规程中明确规定，但一般不应小于500mm，以减少炮震破坏，保证巷道成型。⑺、放炮后要及时施工顶板锚杆。打眼、安装顶板锚杆必须在临时支护的掩护下进行。最前排顶板锚杆至煤（岩）壁的允许空顶距离不准超过设计规定的锚杆排距。⑻、锚杆布置。打锚杆眼前必须按支护图表的规定看线、定点、量尺、画眼位。中顶锚杆沿中线，帮锚杆与巷道坡度一致。

34第二部分掘进巷道⑼、锚杆眼的角度和孔深。锚杆布置方向应尽量与巷道轮廓线（或岩层主要层理面）垂直，其夹角不小于75°，煤巷顶板靠两帮的锚杆，与铅垂线夹角呈15～25°。锚杆眼深度必须与锚杆长度相匹配，眼深误差0～+30mm并在作业规程中予以规定。⑽、最下一排帮锚杆距底板不超过500mm，软岩或高地压巷道还应增补底脚锚杆、底板锚杆。煤锚巷道两帮应平直，托盘、钢带、网要紧贴巷壁，网搭接压茬长度不小于100mm，未接触部位必须楔紧垫实。⑾、锚杆眼孔径应与锚杆直经、树脂药卷直径合理匹配。锚固剂的环形壁厚应控制在4～10mm。孔径允许时，应尽量选用大直径树脂卷。岩巷宜采用φ32mm孔径配φ28mm树脂卷，煤巷顶板宜采用φ28mm孔径配φ25mm树脂卷，两邦宜采用φ28mm或φ32mm孔径配φ25mm或φ28mm树脂卷。35第二部分掘进巷道⑿、安装前所有锚杆眼都要用压风扫孔，清除积水、岩渣。并对使用的锚杆和锚固剂等材料进行检查，不合格的材料或过期变质的锚固剂严禁使用。⒀、锚杆安装要牢固树立“初锚力第一”的观念。必须使用锚杆钻机或其它专用锚杆安装机具，使树脂锚固剂充分搅拌混合。并使用快速安装工艺，即搅拌树脂锚固剂、上托盘、拧紧螺母一次完成。严禁用锤击或风锤搅拌的方法安装锚杆。煤巷顶板锚杆及岩巷锚杆螺母拧紧力矩不小于150N.m，锚固力不小于80kN。煤巷帮锚杆的螺母拧紧力矩不小于100N.m，锚固力不小于60kN。小孔径预应力锚索锚固力不小于200kN。⒁、喷射混凝土要严格按操作规程规定操作，支护材料配合比符合规定，并采用潮喷工艺。喷射前必须清除松动岩块，将岩面用水冲洗净，喷射后必须按规定洒水养护。36第二部分掘进巷道加钢筋网喷射混凝土时，必须先初喷至少30mm厚混凝土再挂钢筋网。⒂、小孔径预应力锚索支护应采用快速、中速两种树脂锚固剂，先装快速，后装中速。树脂锚固剂用钢铰线送至孔底后边搅拌边推进，搅拌20～30秒停转，等待2分钟后再落下钻机。树脂锚固剂凝固1小时后，方可进行张拉预紧上托盘工作，预紧力一般不小于100kN。外露过长的钢铰线要及时剪断。⒃、锚注或注浆加固支护施工，要保证设计孔深、方向、间排距；采用快硬水泥或其它材料，封孔长度不得小于300mm；注浆时要掌握好注浆压力，先注底、帮，最后注顶板，并严格保证注浆量。注浆结束应及时清洗管路及设备，防止浆液凝结而堵塞。⒄、严禁用支护锚杆（索）或其它护表构件进行起吊、固定保险档等工作。如需使用，必须单独施工。37第二部分掘进巷道8、补强支护与后路维护：⑴、巷道变形量超过规定、顶板离层超过警戒值及巷道处于破碎带、软岩段时，或大断面峒室、交岔点等处，要采取补锚杆（索）、补喷、锚注、套棚、增补托棚等符合现场实际的补强支护措施。采取补强措施后的巷道尺寸必须满足安全使用的要求。锚杆（索）孔集中淋水段，要进行架棚加固，防止锚杆（索）孔壁泥化，锚杆（索）失效。⑵、当巷道岩性、施工条件发生变化时，现场人员要立即采取补强措施，并及时汇报并采取补强措施处理，区队和矿技术部门及时安排人员到现场鉴定，并根据现场情况及时改变支护参数或支护形式，补充安全技术措施，经审批后执行。⑶、锚杆支护巷道因条件变化需改为架棚支护时，必须至少退后5m架棚。退后架棚复合支护距离根据巷道实际条件，由矿技术部门确定。38第二部分掘进巷道⑷、建立后路巡查制度。矿井、区队、班组划清责任范围，负责检查承包后路和重点地段的支护状况。掘进工作面每班对掘进后路进行巡察，发现支架折损、巷道变形超过规定、喷层脱落及锚杆失效等危及安全的现象，必须及时采取措施进行维护。⑸、掘进后路维护时，若须刷帮挑顶扩大断面进行补架棚支护时，必须有安全技术措施。⑹、锚杆支护巷道，架棚备用料除了正常支护备用料外，还必须备有可供一个圆班使用的（不少于10架支架料）及5~8根内注式单体支柱，消耗后应立即补充。39第二部分掘进巷道案例分析:岱河矿“9.22”重大冒顶事故2005年9月22日凌晨3：44分，岱河矿掘进一区Ⅱ3108下风巷发生一起重大冒顶事故，5人被埋，经过56小时32分钟全力抢救，2人获救，3人死亡。事故经过：9月22日夜班。掘进一区技术员王某值班，安排Ⅱ3108下风巷夜班进一茬窑，打一排锚杆。当班出勤9人。班长律某分工，6人出货（人工装车)，甄某、刘某在迎头装车，其余4人在后部巷道开绞车。刘某、张某、律某3人在迎头打锚杆、腰帮、过顶。放炮前出了2车货，放炮后又出了6车货。凌晨3：44分，准备装第9车货时，自迎头巷道顶部突然跨落，冒长9米，冒高3～5米，把正在准备装车40第二部分掘进巷道的刘某、甄某及迎头正在作业的律某、张某、刘某埋住。经过56小时32分钟抢救，律某、张某2人获救，刘某、刘某、甄某3人死亡。事故原因：1、该巷道原设计为沿空送巷，架棚支护，后改为锚网粱支护。根据集团公司设计规范要求，沿空巷道支护至少要比实体支护巷道提高一个支护等级。而Ⅱ3108下风巷与机巷支护除上帮采用2.6米工字钢外，其他支护参数与机巷参数是一样的，没有提高支护等级，支护强度达不到要求。2、该巷道煤厚4.2米，9月17日掘进过程中上帮出水，发生片帮，未及时采取补强措施，至使上帮支护失效，不能有效支撑顶板。3、该巷道煤层直接顶8.5米，上阶段工作面回采后顶板冒落没有充实采空区，加之老塘积水浸泡煤体，使Ⅱ3108下41第二部分掘进巷道风巷顶板离层，而锚杆、锚索均生根在离层岩体中，造成支护失效。4、受监测手段限制，在煤锚支护过程中对岩层裂隙发育情况只能进行点监测，无法做到顶板状况的连续监测，不能及时发现顶板离层情况。防范措施：1、要切实加强对巷道支护工艺的研究，选择适合围岩压力、围岩性质的支护工艺、支护材料和支护方式，满足安全生产要求。2、煤锚巷道支护中遇断层、顶板破碎、淋水、离层、复合项板、应力集中区域等异常区域，要采用复合支护方式，提高支护强度，确保安全生产。3、要严格煤锚巷道初锚力、锚固力监测和煤岩层离层观测，确保巷道施工质量和初锚力、锚固力达到要求。42第二部分掘进巷道4、要加强煤锚巷道的日常捡查。发现隐患或异常清况要立即进行处理。5、要严格落实煤锚巷道支护的有关规定，加强临时支护，严禁空顶作业。四）一次成巷的概念及内容：一次成巷的概念：掘进、永久支护和水沟掘砌作业，在一定距离内，相互配合、前后衔接、最大限度地同时施工，一次完成的巷道施工方法。一次成巷的内容是：将施工中的掘进、支护、砌水沟等三部分工程视为一个有机整体，相互保持适当距离，按规定的规格、标高、方位及质量标准最大限度的同时施工，前后连贯的前进，一次做成巷道。43第二部分掘进巷道五）掘进工作面的炮眼布置，按部位划分的类型及作用：掘进工作面的炮眼布置按部位可划分为三种，即掏槽眼，辅助眼、周边眼。掏槽眼的作用是凿自由面。工作面在爆破前只有一个自由面，掏槽后，凿了一个横腔的新自由面，这可使其它炮眼爆破时得到好的效果。因此，掏槽眼的布置是爆破率好坏的关键。

辅助眼是进一步扩大掏槽效果，保证周边眼的爆破。周边眼的作用是使巷道最后成型，形成设计断面的轮廓。因此，周边眼打得合理与否，是决定巷道轮廓是否规整的主要因素。44第二部分掘进巷道六）合理布置炮眼的要求：1、有较高的炮眼利用率。2、先爆炸的炮眼不会破坏后爆炸的炮眼，或影响其内装药爆轰的稳定性。3、爆破块度均匀，大小符合装岩要求，大块率小。4、爆堆集中，爆破高度和宽度符合要求，飞石距离小，不会损坏支架或其它设备。5、爆破后断面和轮廓符合设计要求：不欠挖或过量超挖；壁面平整并能保持围岩的强度和稳定性。6、便于打眼，并尽可能减少钻眼机械和设备移动距离。45第三部分掘进巷道顶板管理一、一般规定：1、掘进矿长对掘进工作面顶板管理工作负领导责任，掘进副总工程师负技术责任，驻矿安全监察处处长负监督检查责任，区队长负施工管理责任，班组长和跟班干部负现场管理责任，安监员负现场监督检查责任。2、严格现场交接班制度，上一班应向下一班交清顶板、安全设施、工程质量等情况，安全隐患必须及时处理。3、所有施工巷道都必须在工作面附近设技术图牌板，指导安全施工。应有工程平(剖)面图、支护断面图、爆破图表、避灾路线图、安全规定、安全管理责任制等。4、凡采用爆破法施工的巷道，都必须坚持做到光面爆破。施工区队、技术、地测部门的工程技术人员应经常深入现场，掌握岩性变化情况，及时调整爆破参数，并补充相应的安全技术措施，以减少围岩松动破坏。46第三部分掘进巷道顶板管理5、架棚和短段掘砌的砌碹支护巷道，要根据岩性情况，合理布置炮眼，特别是掏槽眼的位置、角度，掏槽方式要与围岩岩性相适应，装药量要合理，防止放炮崩倒支架、破坏碹体及机电设备。6、所有掘进巷道(综采工作面切眼等特殊情况除外)都应做到一次成巷，一般不设临时支架。特殊情况不能做到一次成巷时，必须编制补充安全技术措施。采用复合支护时，应在作业规程中明确规定一次支护与二次支护的时间、距离间隔及一次支护与二次支护间的安全措施。47第三部分掘进巷道顶板管理7、工作面临时支架与永久支护间的距离以及架设质量，背帮、背顶、架间连接装置等，都必须在补充安全技术措施中明确规定。8、采用锚杆或锚喷做临时或第一次支护的掘进工作面，其锚杆布置、安装和喷浆等工序，都必须按照锚喷支护操作规程作业，其质量符合锚喷支护质量标准。9、凡采用爆破法施工的巷道，都必须坚持做到光面爆破，减少围岩松动破坏。48第三部分掘进巷道顶板管理二、顶板管理：严格执行敲帮问顶制度。打眼前、放炮后及支护进行过程中，都必须进行敲帮问顶。敲帮问顶要指派有生产经验的人员进行，并有专人监护。浮矸危石清理干净，在确保安全的条件下，方可进行其它作业。如处理危石可能发生危险时，必须采取安全措施。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作业，修复支架必须先保证后路安全，检查顶帮，并由外向里逐架进行。破煤（岩）后必须及时对暴露的顶板进行临时支护，在临时支护的掩护下进行其它作业。49第三部分掘进巷道顶板管理一）、临时支护形式：1、金属前探梁：金属前探梁可选用长度不小于4m的型钢（12Kg/m钢轨、11＃矿工钢等）。金属前探梁固定点每根不少于3处，固定方式要求牢固可靠，结构简单、便于操作。每两个固定点之间至少应间隔一棚或一排锚杆，两端固定点处的前探梁要余出不少于l00mm的长度。倾斜巷道应有前探梁防滑措施。金属前探梁要等距离布置，当巷道跨度≤2.4m时，采用两根前探梁；跨度>2.4m时，必须采用三根前探梁。前探梁与顶板间要背严接实。50第三部分掘进巷道顶板管理2、带帽点柱：煤(半煤)巷跨度≤2.4m时打一排，跨度>2.4m时打两排；岩石巷道跨度≤2.6m时打一排，跨度>2.6m时打两排。每排点柱数量依据循环进尺，在作业规程中确定。点柱上要戴帽(帽规格500×200×50mm的优质木料)。点柱要打设及时，并打在实底上，无法打在实底上要垫木料或枕木。点柱宜采用内注式单体液压支柱。51第三部分掘进巷道顶板管理二）、临时支护要求：1、架棚巷道，必须使用金属前探梁作为迎头的临时支护。在掘进头正常作业(出煤矸、架棚、过帮顶)时，临时支护梁端距迎头煤(岩)壁不大于200mm。2、锚杆（喷）支护掘进工作面临时支护可使用金属前探梁，也可使用带帽点柱，或者前探梁与带帽点柱并用。当护顶锚杆打到迎头后(最大不超过一排锚杆间距)，临时支护即可拆除。3、架棚巷道掘进时为防止片帮伤人，挖腿窝前必须超前背帮。每帮超前背帮板间距不大于500mm，最上一块距顶梁（或顶板）不大于300mm，最下一块距底板不大于1.0m，背帮板必须牢固可靠。

52第三部分掘进巷道顶板管理案例分析海孜矿“6.1”片帮事故2005年6月1日中班13：35分，海孜矿掘进五区14队施工的Ⅱ1021轨道巷，发生一起巷道片帮事故，死亡1人。事故经过：海孜矿掘进五区14队施工的Ⅱ1021轨道巷，采用煤锚支护，巷道宽度2.8米，上帮高度3.2米，下帮高度2.4米。现场顶板锚杆已施工到迎头，上帮距迎头3.5米，下帮距迎头5.0米没有进行背帮支护。13：35分巷道下帮煤壁发生片帮，将站在该处的王某砸倒在身边的矿车沿上，造成53第三部分掘进巷道顶板管理王某多根肋骨骨折，胸骨下陷，抢救无效死亡。事故原因：掘进工作面规程没能有效的指导现场安全生产，现场管理混乱，多处违反工作面规程规定。防范措施：严格规范操作，加强掘进工作面防片帮、掉顶的安全管理，特殊地段制定专门安全管理措施，施工现场贯彻落实到位。54第三部分掘进巷道顶板管理4、煤锚巷道巷帮采用手工刷大后，必须及时进行支护，锚杆支护巷道帮锚杆滞后迎头距离必须在作业规程中作出明确规定。5、顶板破碎巷道、分层开采煤层的巷道应铺网，网的材质、规格、网孔大小、搭接长度、联网方式必须在作业规程中作出明确规定。6、断面＞8m2、倾角大于15°的上山掘进巷道迎头端面必须采取临时支护措施，打眼、装药等作业时必须在端面临时支护的掩护下进行,临时支护方式应在作业规程中作出明确的规定。7、掘进工作面遇到断层、破碎带、松软顶板或其它地质情况时，应及时采取缩小支护间距、复合支护、打撞楔、增补预应力锚索等有效措施，并改进或调整作业工序，加强现场管理。55第三部分掘进巷道顶板管理8、掘进过断层、过集中应力区、过冒落带、石门见煤附近的三角区及巷道拨门、贯通等事故多发地段，必须编制补充安全技术措施。在施工过程中，必须由掘进矿长安排专门人员现场指挥。9、架棚巷道出现片帮、掉顶时必须用料与顶帮接实，锚杆支护巷道要保证锚杆盖板或网紧贴围岩，锚喷巷道超挖处，进行补喷处理时必须挂网，必要时须补打锚杆。10、巷道施工时当迎头地质条件发生较大变化，出现淋水或淋水增大，突发性片帮掉渣，巷道不易成型，或顶板或迎头钻进速度异常时，应立即停止施工，及时对迎头附近巷道支护进行加固或补强，经技术、地测等部门查明原因并采取措施后，方可继续施工。56第三部分掘进巷道顶板管理案例分析工程处“7.19”顶板事故2005年7月19日19：15分，工程处许疃项目部3队施工的许疃东翼回风大巷发生一起片帮事故，造成一人死亡。事故经过：工程处许疃项目部3队施工的许疃东翼回风大巷，支护形式为锚喷支护，巷道为半园拱巷道（高4.5m、宽4.6m），施工岩层主要为砂岩，局部为泥岩。巷道外观墙直拱圆，成型较好，无淋水，也未发现其它异常现象。从7月19日上午10时，迎头向后28m处开始淋水，逐渐增大，并向迎头扩展。15时，该班张某到耙矸机(距迎头23m)处去送喷浆机开关电时，经过该处时，巷道左帮喷浆壳(5.0m*3.5m*0.3m)，突然片帮垮落，将张某推倒在矿车帮上，挤住胸部，当场昏迷。抢救无效死亡。57第三部分掘进巷道顶板管理事故原因：事故点处为构造破碎带，施工时超挖。为保证巷道墙直拱圆，采取了挂网复喷措施，由于钢筋网没有用锚杆锚固(喷层最厚处300mm)，导致喷层不能紧贴巷道岩体。再者，该处出现淋水，泥岩遇水膨胀产生张力，造成喷浆层与岩体分离，致使该段巷道从腮肩处片帮跨落。防范措施：要根据作业现场的条件变化，及时作出反应，对“隐性”或“潜在”的隐患及时进行排查和处理，超前防范。遇构造或岩性发生变化如巷道淋水、底鼓、支架变形、瓦斯增加、温度升高等现象时，立即停止作业，制定措施。加强培训，提高职工的自主安全意识和危险识别能力、事故防范能力。58第三部分掘进巷道顶板管理11、掘进工作面必须设专人每班对掘进后路进行巡察，发现支架折损、巷道变形超过规定、喷层脱落及锚杆失效等危及安全的现象，必须及时采取措施进行维护。对掘进后路进行维护时，从施工地点向前不得有人从事其它工作。12、所有施工巷道，都必须在工作面附近存放不少于一个园班的支护材料，备齐备足处理事故备用料，实行挂牌管理并标明材料规格、数量等。处理事故备用料单独堆放，事故备用料应备有圆木、大板或半开料，木垛料及专用工具等，用后及时补充，其种类、规格、数量、距工作面距离等必须在作业规程中明确规定。59第三部分掘进巷道顶板管理三、顶板离层监测与安全评估：一）、监测监控：1、各单位领导要充分重视顶板管理工作，要认真组织，充分发动，对照作业规程要求，积极开展顶板管理隐患自查、排查工作。2、锚杆支护巷道均要开展顶板岩性探查和支护效果监测工作，并按规定配齐、设置各类监测仪器（表）和工具。所有锚杆（索）必须实行编号管理，责任到人，以便于事故追查和责任追究。顶板岩性探查手段：通过锚杆眼钻进速度和排粉情况判定。探查内容：岩性变化、煤线及含水情况。无锚索支护巷道，每5～10m打一探查孔。监测内容：初锚扭矩、锚拨力、锚杆受力、顶板离层和围岩变形参数。60第三部分掘进巷道顶板管理监测器具：扭矩扳手、锚杆拉力计、锚杆测力计（液压枕）、顶板离层指示仪、测尺或测杆等。3、班组自检内容要求：初锚扭矩。班长负责安排业务熟悉人员对当班安装的锚杆逐根检测，并确保符合要求。4、区队日检内容要求：初锚扭矩、锚拨力、锚杆测力计（液压枕）、顶板离层和围岩变形量。区长负责指定业务熟悉人员对当天施工的锚杆进行抽测，初锚扭矩抽测不少于30%，锚拨力抽测一组（顶1根、两帮各1根），技术员负责组织每日对煤锚巷道已有锚杆测力计（液压枕）、顶板离层指示仪及围岩变形量进行观测。5、矿井抽检内容要求：初锚扭矩、锚拨力、锚杆测力计（液压枕）、顶板离层指示仪和围岩变形量。技术科监测组负责对全矿当月施工的所有煤锚巷道的监测工作，每3061第三部分掘进巷道顶板管理米抽测初锚扭矩3排、锚拨力1组（顶1根、两帮各1根）。观测煤锚巷道已有锚杆测力计（液压枕）、顶板离层指示仪、围岩变形量情况。6、锚拨力测试要有安全操作措施。锚拨力测试一般不作破坏性试验，当拉拨加载至设计锚拨力的90%时即为合格。拉拔过的锚杆要有明显标记，不得重复拉拔，测试锚杆应立即紧固。7、锚杆测力计（液压枕）、顶板离层指示仪、围岩变形量观测点的设置应根据巷道围岩条件、巷道断面、矿压大小等因素确定。一般30～50m设一组测点，软岩巷道、顶板破碎地带、高地应力等地段必须加密测点，掘进初期和回采影响期间应加强监测。较稳定以上顶板不需安设的，需经矿总工程师批准。62第三部分掘进巷道顶板管理8、所有掘进施工巷道，都必须在工作面附近存放不少于一个圆班的支护材料(支架、锚杆、塘柴、笆片)和事故备用应急料；煤锚头要备有不少于10架的合适规格的工字钢支护材料。9、锚喷支护巷道喷层强度监测按《准北矿业（集团）公司锚喷巷道喷层强度检测暂行规定》执行。二）、安全评估要求：1、加强顶板监控，牢固树立“初锚力第一”的思想，强化支护材料和安全设施管理，确保支护系统能有效支护顶板。2、巷道围岩允许变形量、顶板允许下沉速度要在支护设计和作业规程中作出规定。3、建立健全监测制度,认真落实班组自检、区队日检、矿井抽检制度。63第三部分掘进巷道顶板管理4、落实区队、班两级顶板监测及安全评估制度，此外每班班前、班中要对作业地点后路尤其是特殊地段(断层带、淋水段及三岔门等)巷道支护状况进行观测，发现隐患及时处理。5、掘进工作面(修护巷道)施工时，要严格落实敲帮问顶制度和临时支护；煤锚工作面要加强锚杆支护质量监测，每班要逐根对安装的锚杆进行测试，要求根根锚杆初锚力达到作业规程要求，区队每圆班至少要进行一次锚固力测试，发现问题，要认真分析并采取有效措施。各单位技术员要严格按照要求进行顶板监测仪器的安装及管理工作，对未按要求装设的掘进头，要追究责任，并将该头工程质量检查等级下降一档。64第三部分掘进巷道顶板管理6、认真填写监测记录，监测数据（初锚扭矩、锚拨力、锚杆受力、顶板离层、围岩变形）齐全、真实、可靠，严禁弄虚作假。小班自检必须有当班班长或区队跟班干部、安监员签字，区队日检必须有区队长签字，矿井抽检必须由抽检人员签字。顶板探查情况及监测发现的问题应记录清楚。初锚扭矩、锚拨力合格率100%，不符合要求的要分析原因，采取措施（如补打锚杆、二次紧固、架棚补强支护等）及时处理，达到规定要求。7、区队技术员每天将班组自检、区队日检资料收集整理后，报矿技术科，由掘进副总组织技术科对所有监测资料的收集、整理、存档，监测数据的分析处理及信息反馈，支护效果评判，修改完善或改变支护设计，制定切实可行的技术安全措施等。65第四部分特殊地段施工措施一、交岔点1、巷道交岔点应选择在顶板完整，支护完好的地点。如必须在岩性差、裂隙发育的岩层中施工交岔点，则应采取预先注浆加固或其它有效措施，提高围岩整体性和自身承载能力。施工前，应对交岔点附近的巷道予以检查、维修、加固,保护好管线及其它设施。施工时必须有区队干部跟班现场指挥，安监员现场监督。2、交岔点施工必须有施工放大图。所有架棚巷道交岔点都必须架设双抬棚。抬棚腿应焊夹板。当巷道为煤底或底板松软破碎时，抬棚腿还应穿鞋。煤锚巷道交岔点，顶板要增补预应力锚索，顶板破碎或垮度较大时，要架抬棚进行复合支护。3、斜巷道架设抬棚，抬棚腿扎角应在作业规程或安全技术措施中予以规定。66第四部分特殊地段施工措施4、交岔点施工，在条件许可时应尽量做到一次成巷，并尽量缩短掘支的间隔时间以防止围岩松动。当围岩破碎时，为使顶板暴露面积不致过大，可以先将一条巷道掘出，然后刷帮挑顶，进行支护。在松软岩层中或交岔点断面很大时，为了保证施工安全，可采用导峒法施工。5、当交岔点围岩条件允许，应优选锚喷支护。但要根据具体情况，采取缩小锚杆株排距，挂金属网，加大混凝土喷厚等措施对交岔点进行加强支护。锚杆长度应大于其所处荒断面宽度的三分之一。煤锚巷道交岔点应打设一~两组锚索加强顶板支护，每两根锚索配一根L2600mm的l2#槽钢为一组，每眼装MSZ2535型树脂剂1根置于孔底及两根MSZ2550型树脂剂2根锚固。67第四部分特殊地段施工措施案例分析杨庄矿“2.2”抬棚垮落事故2006年2月2日中班16：30分，杨庄矿通风区在Ⅲ624外风巷转运瓦斯抽排管时，发生一起抬棚垮落冒顶事故，死亡1人。事故经过：2月2日中班杨庄矿通风区防抽队队长栾某安排当班班长扬某带领工人周某、高某将Ⅲ623风巷的15根瓦斯抽排管转运到约200米的Ⅲ624外风巷，每人运5根管子，每根管子长4米、重约25公斤。在运第四趟时，周某扛管子在前面，高某在周某后边，相距约8米。当周走到Ⅲ624联巷四岔门时，管子刮动抬棚腿子，导致抬棚插梁滑落和顶板冒落。此时，高某听到“轰”的一声，立即赶到四岔门处。发68第四部分特殊地段施工措施现有3根插粱一头垮落，冒顶达1.5米高，其中有一块约100多公斤重的矸石压周某的背部。随后，就大声喊叫周某，没有回应，高某立即到后边喊人进行抢救。通风区和掘进队4人经过40多分钟将周某扒出，经抢救无效死亡。事故原因：周某扛管子刮动抬棚腿子，造成抬棚插梁滑落，导致顶板冒落。该抬棚为顺山抬棚，抬棚上部为煤顶，距Ⅲ623工作面收作线26米，正处于采动影响范围；同时，该抬棚结构不合理，架设不规范，抬棚腿和抬棚梁均未焊接防滑的牙壳。防范措施：1、对于新施工抬棚，要严格落实集团公司“巷道支护、抬棚架设、巷道维护”等有关规定，进行施工；对未按规定架设的抬棚，凡达不到质量和安全要求的，一律要进行69第四部分特殊地段施工措施加固，对于能打锚索的巷道可沿抬棚垂直方向打锚索加固，或采取其它方式加固，确保巷道支护质量和安全可靠。2、建立抬棚技术档案，对抬棚施工单位，施工人员、支护方式、顶板情况及维护人员等清况进行登记，明确单位和管理责任。3、建立抬棚定期捡查制度，定期对抬棚进行安全捡查。发现隐患和问题要及时处理。70第四部分特殊地段施工措施二、峒室1、峒室的掘进、支护、浇筑设备基础等，应连续施工，一次完成。2、机电设备硐室和存放爆破材料的硐室，应用不燃性材料支护，且无渗水，其它硐室应无滴水。3、硐室应布置在地质条件简单，围岩坚硬、稳定的地段，避开破碎带、断层、褶皱及节理裂隙发育地带。否则，必须采取可靠的安全技术措施，保证硐室的施工安全和施工质量。4、装有固定设备的峒室施工，应符合下列规定：⑴、管线的沟槽，不得渗水和漏水。71第四部分特殊地段施工措施⑵、管线的套管、挂钩、梯子、扶手、预埋件及起重梁等，宜在支护同时安装好和预留好，或预留孔洞。预埋螺栓的外露螺纹，应采取保护措施，所有外露金属构件，应进行防腐处理。⑶、混凝土基础上预留螺栓孔的位置应准确，模板盒不得留在孔内。5、当岩石稳定而采用底板锚杆固定设备时，必须用树脂锚固剂，全长锚固，锚杆安装后应进行拉拔力试验，试验拉拔力不得小于设计规定的1.5倍。对进行拉拔力试验时被破坏的锚杆，必须重新施工。72第四部分特殊地段施工措施三、巷道贯通1、掘进工作面与其它巷道贯通时，必须采取有效措施防止透水、有害气体超限、通风系统混乱、放炮着火、崩坏设备、贯通伤人、冒顶等事故发生。2、一般掘进巷道距贯通巷道20m、综合机械化掘进巷道相距50m前，地测部门必须向矿总工程师和分管掘进副矿长报告，并下达通知单，书面通知施工单位，生产技术和通风部门。3、生产技术和通风部门必须分别制定巷道贯通安全技术措施和通风系统调整方案经矿总工程师批准后执行。

4、在有突出危险的煤层中，上山掘进工作面同上部平巷的贯通，上部平巷工作面必须超过贯通位置，其超前距离不得小于5m。贯通前放炮时，必须通知上部平巷撤人。73第四部分特殊地段施工措施5、巷道贯通工作必须由分管掘进副矿长组织安监、通风、地测、调度、技术等部门人员和掘进区、队长分班负责到现场指挥，直至贯通工作完结。6、当两个掘进工作面相距20m，必须停止一个工作面，实行单工作面施工。被停止的工作面必须保持正常通风，撤出作业人。贯通点及其附近支护应进行加固。还必须经常检查风筒是否脱节和工作面及其回风流中的瓦斯浓度是否超限，发现脱节或超限必须立即处理。7、掘进工作面每次装药放炮前，生产班组长必须派专人和瓦斯检查员共同到被贯通巷道，检查该巷道支护、积水和回风流中的瓦斯浓度等情况。只有在两个巷道回风流中的瓦斯浓度在1%以下，支护完好，无突水可能时，方可进行装药放炮，进行掘进作业。74第四部分特殊地段施工措施8、每次放炮前，两个工作面都必须设置栅栏和专人警戒。9、每次放炮后，放炮工和班组长必须巡视放炮地点，检查通风、瓦斯、煤尘、顶板、支架和瞎炮等情况，只有等双方工作面检查完毕认为无异常情况，人员撤出警戒区域后，才允许进行掘进工作面的下一次放炮工作。10、间距小于20m的平行巷道，其中一个进行放炮时，两个巷道的人员都必须撤至安全地点。11、贯通后，通风部门必须立即组织人员进行风流调整，实现全风压通风，并检查风速和瓦斯浓度，符合《安全规程》规定，通风系统稳后，方可恢复工作。75第四部分特殊地段施工措施四、立眼1、立眼的眼径和垂高设计应科学合理，以增大其有效容积，防止发生堵眼、蓬眼事故。2、采用垛盘反井法施工时，必须遵守下列规定：⑴、采用反井掘进以木垛盘支护时，必须及时支护。爆破前最末一道木垛盘距工作面的距离不得超过1.6m。⑵、采用木垛盘支护时，木垛盘的基墩必须牢固可靠。木垛盘四角必须用扒钉钉牢，垛盘与岩帮之间应背严、背实。⑶、木垛盘断面内至少分成行人运料和溜矸2个间隔，行人运料眼同溜矸眼之间，必须用木板隔开。行人眼内必须有木梯和护头板，护头板的间距最大不得超过3m，护头板上的矸石必须及时清理。⑷、爆破前，必须将行人运料眼盖严。爆破后，首先通76第四部分特殊地段施工措施风，吹散炮烟，方可进入检查，检查人员应不少于2人。经过检查，证明通风、信号、人行间隔板、护头板、顶板、井帮等无危险情况后，方可进行作业。3、采用吊罐法施工时，应符合下列规定：⑴、绳孔的偏斜率不得超过0.5％。⑵、吊罐的升降，必须有可靠的通讯联系。绞车房和出矸水平之间，必须装设2套信号装置，其中一套必须放在吊罐内。⑶、掏槽眼应平行于绳孔。严格控制炮眼的深度，全部炮眼底应在同一个水平上。⑷、爆破前必须摘下吊罐，放置在巷道内的安全地点，将提升钢丝绳提到安全位置。爆破后必须指定专人检查提升钢丝绳和吊具，如有损坏，修复后方可使用。⑸、吊罐内有人作业时，严禁在吊罐下方进行工作和通行。77第四部分特殊地段施工措施4、采用深孔爆破法施工，应符合下列规定：⑴、钻孔的偏斜率不得大于0.5％，每钻进l0m应测斜一次，超偏的废钻孔应用炮泥填实后再重新钻孔，每钻完一个孔应测斜和绘制实测图。⑵、采用中心孔掏槽，中心空孔的直径宜为90～200mm，分段爆破的高度宜为3～4m，应采用双雷管起爆。⑶、各炮眼的装药高度应保持在同一个水平，炮泥的间隔位置也应在同一水平，未装药段应用炮泥填堵。5、采用反井钻机法施工，应符合下列规定：⑴、钻机峒室的规格尺寸，应能满足钻机操作的要求。⑵、钻机司机必须经过培训，考试合格后方可持证上岗。⑶、操作机械手时，两旁不得有人。78第四部分特殊地段施工措施⑷、钻进导孔时，钻速要根据岩层软硬情况合理确定。不准在软岩中快速钻进，防止卡住钻头。⑸、每钻进l0m应加入1个稳定器。⑹、钻孔和扩孔，均应先开水，后开钻；先停钻，后停水；必须连续供水，不得中断。⑺、排碴水压要适当，排碴道应保持畅通，并应注意排量及粒度，当发现排碴不畅时，应适当加大水量和降低钻速。但水压不可过大，一般为0.2～0.3MPa即可。⑻、扩孔中在刀刃接触岩石时，严禁使马达反转。发生卡钻时，应立即反向推进，使刀刃脱离岩石。⑼、反井钻机作业时，不可随意停电。停电前必须空转15min以上，排净碎碴。⑽、在扩孔期间，严禁人员在孔的下方停留、通行或观察。扩孔完毕，必须在孔的外围设置栅栏，防止人员进入。79第四部分特殊地段施工措施7、立眼贯通前，应对立眼上口的巷道进行加强支护。架棚巷道要采用挑棚、托梁，棚腿应用钢管或铁轨用8＃铁丝捆绑成一个整体，防止支架下陷坠落。具体加固办法在贯通安全技术措施中规定。8、眼口的蓖子和栅栏可在立眼施工完成以后浇筑在眼口之上。9、扩井时，必须有防止人员坠落的安全措施。爆破前必须拆除爆破孔底以下0.3m范围内的木垛盘。否则，不得放炮。溜矸眼内的矸石必须经常放出，防止卡眼，但不得放空。严禁站在溜矸眼的矸石上作业。10、采区煤仓、矸石仓以及出煤小眼等立眼，当条件允许时，应采用锚喷支护。但其上、下锁口必须采用混凝土浇筑。垂高超过30m的立眼，应对下锁口进行专门设计，增加下锁口抗煤矸坠落冲击的能力。80第四部分特殊地段施工措施五、掘进防探水一）、掘进工作面发现透水的征兆：1、挂红(旧巷水多数都含铁锈，此种水渗出说明附近有旧巷)。2、挂汗(迎头挂水滴，俗称发汗，象征前方及周围有积水的旧巷)。3、空气变冷(掘进工作面前方及其附近有大量积水，渗透水造成气温降低)。4、发生雾气(局扇吹来的热空气与工作面的冷空气相遇形成雾气)。5、水叫(四周的积水渗人工作面及巷道内时，发出的声音)。

6、工作面顶板淋水加大(说明工作面与积水区非常接近)。81第四部分特殊地段施工措施7、工作面顶板来压、底鼓(在积水区较高的水压及水渗透的作用下，掘进工作面的顶底板和两帮的岩石、松软、膨胀等所致)。8、出现异味(巷内积水有时含有硫化氢，它具有臭鸡蛋味，说明要透空巷和积水)。给水量充分，称为"活水"，固无涩味，也不"挂红"，但也是出水信号。若发现上述透水预兆时，要立即停止工作，撤出人员，汇报上级，查明原因。82第四部分特殊地段施工措施二）、措施和要求：1、经批准的各类安全煤柱，必须严格执行，不得擅自更改。2、掘进施工中必须坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，并严格执行《煤矿安全规程》第286条规定。即采掘工作面遇到下列情况之一时，必须确定探水线进行探水:⑴、接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时。⑵、接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时。⑶、打开隔离煤柱放水时。⑷、接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带时。⑸、接近有出水可能的钻孔时。⑹、接近有水的灌浆区时。83第四部分特殊地段施工措施⑺、接近其他可能出水地区时。经探水确认无突水危险后，方可前进。3、具有突水危险的掘进工作面应加强水情观测，施工区队跟班干部、班长和当班安监员必须观测记录水情变化，注意突水征兆，遇有突水征兆时立即停止作业，撤出人员，采取措施并向矿调度所汇报。4、严格执行“三不装药”制度，即炮眼或掘进工作面有出水征兆时不装药，探水钻孔的超前距不够或偏离探水方向时不装药，掘进工作面支架不牢或空顶距超过规定时不装药。爆破时要控制装药量，以保持煤（岩）体的稳定。掘进接近防水保护煤(岩)柱和探水线的最小允许距离时，最后至少剩1.0m要停止爆破，采用风（手）镐挖掘，保持煤（岩）柱的稳定。以利探水时，安全套管不致安设在爆破松动的煤（岩）层内。84第四部分特殊地段施工措施5、掘进巷道接近探水线时，必须探水前进。对于积水边界清楚可靠的积水区，可在距实际积水边界30m外停止掘进，制定专门措施然后打钻放水，确认积水放完后，由负责放水单位提出复工通知单，批准后掘进施工区队方可继续掘进。掘进到距原积水区５m外应再打２～３个检查孔，只有证实积水确已放净后方可揭露原积水区。揭露原积水区时，要先用小断面从探水钻孔上方与原积水区打透，并采取预防瓦斯等有害气体涌出的措施。6、巷道采用超前钻孔探水时，必须保证设计的探水孔超前距和帮距，否则应进行补充钻探。如打眼时发现积水沿钻杆向外流时，不准拨出或摇晃钻杆，应停止工作，检查瓦斯及其它有害气体，采取措施，并立即向矿调度所汇报。85第四部分特殊地段施工措施7、沿空掘进或留小煤柱掘进巷道时，必须分析预测上区段老空水情况，做到边探边掘。其探水措施应在作业规程或安全技术措施中作出明确规定。8、上山施工的切眼或联巷，贯通前必须排除上部巷道贯通点附近不小于20m范围的积水及淤泥。施工时坚持边探边掘的原则。9、老区复采有积水或积水情况不明时，掘进巷道必须超前探水，上山必须双巷掘进，每隔20m做一联络巷，探水孔超前距不得小于20m，放炮前应将所有施工人员撤到联络巷或下部平巷内。86第四部分特殊地段施工措施10、井巷通过导水断层或可能导水断层时，必须超前探水。探水起点到断层交面线的最小距离不得小于20m。当预计断层水压大于0.98MPa时（煤层内原则上不得探高压充水区），每增加0.098MPa水压,超前距增大lm。探水孔施工后必须提出总结报告，对断层水文地质特征提出结论意见，并提出防治水方案。11、对与太灰强含水层或新地层底部含水层连通的导水断层，井巷工程一般不得临近。巷道必须穿过该断层时，必须制定专门安全技术措施，打钻探清情况采取预注浆加固处理，避免来压突水。在突水威胁区工作的所有施工人员，必须熟悉避水灾路线，掌握突水后的急救知识。87第四部分特殊地段施工措施案例分析老塘透水事故1989年6月13日上午9时的分左右，某矿掘进四区施工的10210开切眼上山迎头，误透老塘，突出水量约1400立方米。冲垮巷道近200米，死亡9人，其中掘进四区8人，通风区放炮员1人。事故经过：10210采区属单一煤层，平均煤厚在3米左右，平均倾角在6～10度，沿倾斜中间高两翼低，煤层顶板为中粗粒砂岩、弱含水。采区上山布置在中间，全采区分为六阶段。事故前，一、二、三阶段均已采完。四阶段西翼即1028工作面已回采一年，走向推进了460米。该工作面外高里低，里外高差35米；原风巷积水及采空区顶板淋水均存储在后方老塘内，形成积水区。处于该工作面下部块段的102lO作面正在作生产准备。88第四部分特殊地段施工措施10210工作面按设计，上风巷沿1028机巷下方8米平行机巷从外向里沿空掘进，事故前己施工到设计位置的一半。另一掘进头从下机巷开始平行风巷做到开切眼下口，再向上做开切眼，和风巷掘进头在开切眼上口贯通。开切眼设计210米；事故前已施工206米，并反向施工7米风巷。6月13日早班，大队长及全班10多名工人到迎头修整抬棚清理浮煤时，发现上帮淋水大，不久又串出水柱，工人开始急促逃向下口，有3、4名逃出，另有9名工人被水淹没死亡。事故原因：1、技术管理失误，上采空区即1028工作面老塘区，既有淋水又有积水，己形成上方积水区，没有被管理部门认识到，没有安排探放水工作;没有任何防范措施，盲目安排先将开切眼做到切眼上是事故的重要原因。89第四部分特殊地段施工措施2、没有按“有疑必探、无疑也要试探”的原则探放水。上方积水已经形成，顶水作业即从积水区下方靠近积水区施工是造成透水事故的直接原因。3、现场管理粗心大意，有人己提前嗅到淋水有异味，并发现淋水增大，现场领导违反《煤矿安全规程》第266条。“采掘工作面发现顶板淋水加大，有臭味突水预兆时，必须停止作业，发出警报，撤出所有受水威肋地点人员”的规定。不安排尽快撤出人员，仍认为是顶板淋水，延误了宝贯时间是事故的主要原因。4、违反设计规范。机巷和开切眼交岔点标高在-400以下(-419)，低于生产水平-400运输大巷标高，造成透水时，水量不能自动排出，堵塞了撤出路线。5、忽视了安全隐患排查，使明显存在的积水区被遗忘。90第四部分特殊地段施工措施防范措施1、严格贯彻执行"有疑必探、无疑也要试探"的探放水原则，认真做好探放水工作。2、在设计巷道时，应按照《煤矿安全规程》要求设计，在涉及安全生产的问题上，丝毫不能马虎从事。3、加强安全生产教育、避灾抗灾的教育，严格执行《煤矿安全规程》第266条规定，在施工中发现透水预兆，应立即采取紧急避险措施，将人员撤离现场。91第四部分特殊地段施工措施案例分析:海孜矿“5.21”突水事故2005年5月21日，海孜矿745工作面发生顶板砂岩裂隙水溃入式突水事故，造成5人死亡。事故经过：海孜矿745工作面，煤层顶板砂岩较为发育，上覆巨厚岩浆岩床。工作面开采前已经建立了畅通的自流排水系统，并沿走向施工了5组9个顶板放水孔，累计放水量达13.3万m3。但是，工作面开采到距切眼140米时，于5月16日12时45分发生了第一次突水，实测最大涌水量350m3/h，到21日，涌水量衰减至35m3/h左右，但21日12：15分，工作面突然又发生了第二次突水，据测算前20分钟涌水量92第四部分特殊地段施工措施达3000m3/h以上，之后迅束衰减，这次突水没有预兆，来势迅猛，是极为罕见的顶板砂岩水突水事故。防范措施：1、要认真分析研究防范措施顶板砂岩水突水的可能性，对具有突水可能的地段，做好探放工作，上限开采要认真执行限厚，防止抽冒等安全技术措施，不允许超上限开采。2、掘进工作面要分析周围构造及老空区积水情况，发现异常，及时编制措施进行探放。3、加强职工防治水知识教育，作业现场发现煤、岩体变潮，帮、顶淋水加大等突水预兆时，要停止作业，撤出人员，向有关部门汇报，等待处理。93第五部分掘进顶板事故隐患及应急处理措施一、顶板类型、支护方式及采空区顶板控制方法：1、矿井顶板类型：石台矿主要可采煤层为3煤层,5、6煤层仅局部可采，3煤层顶板为复合顶板，有伪顶、直接顶，老顶；其岩性特征分述如下:1）伪顶:厚0～0.2米，为深灰～黑色炭质泥岩、致密光滑，柔性与可塑性较好，和煤层的接触面为一光滑的镜面;肩部无伪顶。２）直接顶:为灰色砂质泥岩或粉砂岩;泥岩中含有小浑园状的菱铁质结核及大量的叶片化石，成块状，易碎易落一般厚度在2.0米左右。3）老顶:为灰白色中厚层状细砂岩或申粒砂岩，具有交错层理，致密坚硬，含水，有时直接顶缺失时与煤层直接接触;厚度10米左右。2、支护形式：架棚支护、锚杆（煤锚、锚喷）支护94第五部分掘进顶板事故隐患及应急处理措施二、发生顶板事故的预兆：1、掘进头遇到断层摺曲等地质构造破坏带及顶板淋水补强支护不及时，容易发生局部冒顶。2、掘进破岩后，顶部存在将与岩体失去联系的岩块，支护不及时而冒落。3、巷道顶板或围岩施加给支架的压力过大，支架变形严重，导致巷道顶部己破碎的岩块冒落。4、支护失效(非压坏)巷道顶部存在游离岩块，这些岩块在重力作用下冒落。5、巷道顶帮破碎岩石，如果部分巷道支架的稳定性不够，可能被推倒而发生冒顶。6、巷道拨门、贯通处需要架设抬棚替换原巷道棚子，如果新支设抬棚强度不够，或稳定性不够，就可能造成冒顶事故。95第五部分掘进顶板事故隐患及应急处理措施三、预防顶板事故的主要措施：一）支架支护巷道冒顶事故的防治措施：1、根据掘进头岩石性质，严格控制空顶距。当掘进头遇到断层摺曲等地质构造破坏带或层理裂隙发育的岩层时，棚子应紧靠掘进头。2、严格执行敲帮间顶制度，危石必须挑下，无法挑下时应采取临时支撑措施，严禁空顶作业。3、在地质破坏带或层理裂隙发育区掘进巷道时要缩小棚距；在掘进头附近应采用拉条等把棚子连成一体防止棚子被推垮，必要时还要打中柱以抗突然来压。4、在可能的情况下巷道应布置在稳定的岩体中，并尽量避免采动的影响。96第五部分掘进顶板事故隐患及应急处理措施5、巷道支架所能承受的变形量，应与巷道使用期间围岩可能的变形量相适应。6、支架施工时要严格按工序质量要求进行，并特别注意顶与帮的背严背实问题，杜绝支架与围岩间的空顶与空帮现象。7、凡因支护失效而空顶的地点，重新支护时应先护顶，再施工。巷道替换支架时，必须先支新支架，再拆老支架。8、倾斜巷道中要提高巷道支架的稳定性，可以在巷道的支架之间用拉撑件连接固定，增加架棚的稳定性，以防推倒。97第五部分掘进顶板事故隐患及应急处理措施9、工作面严禁空顶作业。靠近掘进工作面10m长度内的支护，在爆破前必须加固。对被爆破崩倒、崩坏的支架，必须先行修复，才可进人工作面作业。修复支架须先检查顶、帮，并由外向里逐架进行。10、巷道支架时，在拆原有支架前，应先加固邻近支护，拆除原有支架后，必须及时除掉顶帮活矸，必要时还应采取临时支护措施。在倾斜巷道