掘送巷道围岩破碎及松软煤层超前支护的方法与流程

本发明涉及松软煤层超前支护，具体为掘送巷道围岩破碎及松软煤层超前支护的方法。

背景技术：

1、

2、由于开采条件的日益复杂以及深度的不断增加，越来越多的深部巷道呈现出软岩巷道的特征，这与采用传统的支护方式和方法具有非常大的区别，同时一些在浅部开采过程中未出现或甚少出现的工程灾害问题也在深部开采中以更加明显的方式显现出来。

3、尤其在深部松软厚煤层综采放顶煤工作面巷道掘进施工中，顺槽和切眼均沿煤层底板在煤层中掘进，深部松软厚煤层巷道围岩体呈现了明显的大变形以及长时间持续流变的特性，煤顶和两帮煤壁在掘进施工时极易片帮冒顶，这对井巷工程施工及支护技术提出了更高的要求，深部松软厚煤层巷道支护问题也逐步成为深部；

4、深部松软厚煤层巷道由于松软煤顶钻孔时松动圈大，难以成孔，无法锚杆(索)支护，到目前为止国内外仍然没有完全有效手段解决深部松软厚煤层巷道大变形难支护问题，一般采用半圆拱u型钢棚支护，每循环需采用人工打撞楔超前护顶方式，单进效率低，劳动强度大，安全隐患多。不仅影响采掘平衡，同时给工作面回采时顺槽应用超前液压支架带来困难，影响回采效率，为此，提供掘送巷道围岩破碎及松软煤层超前支护的方法。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、因此，本发明的目的是提供掘送巷道围岩破碎及松软煤层超前支护的方法，能够保证过13#煤层及相邻旧巷施工安全生产顺利进行。

3、为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

4、掘送巷道围岩破碎及松软煤层超前支护的方法，其包括：

5、s1、在石门落平掘进至距煤层最小法向距离5m开始(即回落平点往前80m前起至揭露煤层顶板)，严格执行“边探边掘，短掘短支”，严格控制循环进度，避免爆破对煤体稳定性的破坏；

6、s2、在揭露破碎围岩或者松软煤层顶板前0.5m沿巷道轮廓线打设超前管棚眼，打设仰角度为5°，长度2.0m，超前管棚眼采用φ42mm的风纤头打设，排距0.15m，距离顶板不大于0.15m，探顶眼长度必须伸入破碎围岩或者松软煤层中，每个探顶眼内安装1根25mm钢管，打设时必须做到打设1个眼，安装1根超前管棚，防止松软煤层垮孔，护住破碎围岩或者松软煤层；

7、s3、超前钢管棚施工完成后，在距离钢管末端0.2m位置沿巷道断面1.0m的排距打设直径17.8mm锚索+金属锚网+钢筋托梁支护钢管固定在巷道的顶板上；

8、s4、支护完成后，打设炮眼，炮眼循环进度控制在1.2m，装药爆破—出货后，按照距离已经支护的锚索按照间距1.0m和排距1.0m，打设直径17.8mm锚索+金属锚网+钢筋托梁支护钢管固定在巷道的顶板上；

9、s5、第二次沿巷道轮廓线打设超前管棚眼，打设仰角度为5°，长度2.0m，超前管棚眼采用φ42mm的风纤头打设，排距0.15m，距离顶板不大于0.15m，探顶眼长度必须伸入破碎围岩或者松软煤层中，每个探顶眼内安装1根25mm钢管，打设时必须做到打设1个眼，安装1根超前管棚；

10、s6、第一次超前管棚与第二次管棚压差长度不低于0.5m，再次在距离钢管末端0.2m位置沿巷道断面1.0m的排距打设直径17.8mm锚索+金属锚网+钢筋托梁支护钢管固定在巷道的顶板上，以此完成一个完整的作业循环，以此内推进行施工；

11、s7、揭露煤层顶板或底板后，采用风镐将煤层段进行人工开挖，开挖后及时进行锚网+h钢梁+锚索支护，支护好后，将下半部的三角底采用爆破方法施工，每个炮眼装药量不大于150g，严禁放大炮，严禁裸露爆破。

12、作为本发明所述的掘送巷道围岩破碎及松软煤层超前支护的方法的一种优选方案，其中：为保证过临近巷道施工安全，需执行如下操作：

13、1)各班必须掌握施工进度，每循环进度不得大于1.0m；

14、2)在过临近巷道前5m起，各班必须打设探眼施工，1#探眼在顶板往下0.5m处，与施工方位一致，坡度+20°，2#探眼在1#探眼往下0.5m，中心往左帮1.5m处，施工方位279°，3#探眼在1#探眼往下0.5m，中心往右帮1.5m处，施工方位319°，每个探眼深度不得低于3.0m，确保爆破后探眼超前工作面碛头不小于1.5m，探眼内严禁装药爆破；

15、3)+700m水平南一采区集中回风石门施工至运输巷前5m起至穿完运输巷5m(即回4’#点往前81-88m)段后，采用一次打眼，分组装药，分次起爆(即第一次爆破1-6#掏槽眼，第二次爆破7-32#辅助眼，第三次爆破33-67#周边眼)，严禁一次装药，分次起爆。

16、作为本发明所述的掘送巷道围岩破碎及松软煤层超前支护的方法的一种优选方案，其中：所述步骤s3中，材料规格：锚索长7.25m，钢筋托梁为直径18mm的焊接双排钢筋，锚索预紧力不低于30mpa。

17、作为本发明所述的掘送巷道围岩破碎及松软煤层超前支护的方法的一种优选方案，其中：所述步骤s4中，材料规格：锚索长7.25m，钢筋托梁为直径18mm的焊接双排钢筋，锚索预紧力不低于30mpa。

18、作为本发明所述的掘送巷道围岩破碎及松软煤层超前支护的方法的一种优选方案，其中：所述步骤s5中，材料规格：锚索长7.25m，钢筋托梁为直径18mm的焊接双排钢筋，锚索预紧力不低于30mpa。

19、作为本发明所述的掘送巷道围岩破碎及松软煤层超前支护的方法的一种优选方案，其中：所述步骤s7中，还包括如下安全措施：

20、1)爆破前必须在爆破地点附近洒水消尘并检查瓦斯浓度，瓦斯浓度超过1.0％时，严禁装药爆破；

21、2)每次装药连线前，必须找净工作面碛头帮顶浮石，设齐临时支护后，确认安全后，方可进行装药连线工作；

22、3)若崩坏巷道支护，必须处理好后方可进行爆破工作；

23、4)工作面浮货严禁超过巷道断面的1/3，否则严禁进行装药爆破；

24、5)每次爆破完毕，必须待工作面炮烟散尽，视物清楚，静听工作面无任何动静后，人员方可进入工作面并有专职瓦检员检查工作面瓦斯等有害气体情况，若超限严禁进行装药爆破或其他工作，并立即切断工作面电源(瓦斯浓度1.0％)，撤出所有人员至新鲜风流巷道围岩稳定处。

25、作为本发明所述的掘送巷道围岩破碎及松软煤层超前支护的方法的一种优选方案，其中：为保证过煤层施工安全，需注意如下事项：

26、(1)使用前，装上风镐钎，上紧卡栏(严禁用铁丝代替卡栏使用)握住手柄向冲击力方向施力，使风镐工作；

27、(2)风镐工作时，每隔2-3小时加润滑油一次，注油时卸掉风带接头，斜置风镐，按压风镐手柄，由联合头处注入润滑油；

28、(3)如滤网被污物堵塞，应及时进行清理，但不得取掉滤网；

29、(4)工作时应检查风镐钎尾部和衬套的配合情况，间隙不得过大、过小，以防风镐钎偏歪和卡死；

30、(5)风镐和风带必须连接牢固，拧紧拧牢，并用铁丝将风带与风镐手柄间带上劲，以防风带脱落伤人；

31、(6)用风镐挖底时，要保护好电缆，防止挖破电缆，挖掘时，不得用力过猛，防止飞落矸石伤人；

32、(7)风镐将巷道的断面进行开挖，开挖后及时进行锚网+h钢梁+锚索进行支护，支护好后，下半部的三角底采用爆破方法施工(每个炮眼装药量不大于150g)，严禁放大炮，严禁裸露爆破；

33、(8)每次爆破前后，必须详细检查过煤层段的支护情况，若发现爆破崩坏的巷道支护必须及时补齐。

34、作为本发明所述的掘送巷道围岩破碎及松软煤层超前支护的方法的一种优选方案，其中：为保证爆破施工安全，需注意如下事项：

35、(1)爆破工由专人担任，必须持证上岗。

36、(2)爆破工作必须严格执行“一炮三检”和“三人联锁爆破”制度；

37、(3)炸药、雷管必须分装于专用爆破材料箱内并加锁，严禁乱丢乱放，严禁与各种带电体、导电体接触；

38、(4)装配引药必须在支护齐全、顶板完好，避开电气设备和导电体安全地点进行，装配好的起爆药卷的电雷管脚线必须扭结成短路；

39、(5)炮眼无封泥、封泥不足或不实的炮眼严禁起爆，严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料做炮眼封泥，严禁裸露爆破；

40、(6)每次爆破前，必须首先将爆破地点附近30m范围内铁轨、电缆及照明等保护好，防止爆破崩坏；

41、(7)爆破崩坏的巷道支护必须及时补齐，确保安全施工；

42、(8)每次爆破完毕，必须待工作面炮烟散尽，视物清楚，静听工作面无任何动静后，人员方可进入工作面；

43、(9)炮眼深度小于0.6m时进行爆破时，必须符合下列要求：

44、1)每孔装药量不得超过150g；

45、2)炮泥必须填满填实；

46、3)爆破前必须在爆破地点附近洒水消尘并检查瓦斯浓度，瓦斯浓度超过1.0％时，严禁装药爆破；

47、(10)爆破完毕后，必须等炮烟散净，由专职瓦检员检查工作面瓦斯情况，若超限(瓦斯浓度不大于1.0％)，必须立即停止工作，切断工作面电源，并撤出所有人员至新鲜风流巷道围岩稳定处待避，并汇报矿调度。

48、(11)爆破完毕后，各班将风筒延设至碛头≯5m处，确保工作面有新鲜风流；

49、(12)每次爆破前后，必须详细检查过13#煤层段及临近巷道的支护，若支护失效、变形必须停止掘送工作，进行处理；

50、(13)掘进工作面处理大块时严禁放糊炮、明炮；

51、(14)工作面浮货严禁超过巷道断面的1/3。否则严禁进行装药爆破；

52、(15)爆破工作必须使用水炮泥，水炮泥外剩余部分炮眼部分必须用黄泥封实填满。

53、作为本发明所述的掘送巷道围岩破碎及松软煤层超前支护的方法的一种优选方案，其中：当在爆破过程中，出现拒爆情况时，必须遵守下列规定：

54、1)由于连线不良造成的拒爆，可重新连线起爆；

55、2)在距瞎炮眼至少0.3m以外打与拒爆眼平行的新炮眼，重新装药起爆；

56、3)严禁用镐刨或从炮眼中取出原放置的起爆药卷,或从起爆药卷中拉出电雷管，不论有无残余炸药严禁将炮眼残底继续加深，严禁用钻眼的方法向外掏药,严禁用压风吹拒爆炮眼；

57、4)处理拒爆的炮眼爆炸后，爆破工必须详细检查炸落的煤、矸，收集未爆的电雷管；

58、5)在拒爆处理完以前，严禁在该地点进行与处理拒爆无关的工作。

59、作为本发明所述的掘送巷道围岩破碎及松软煤层超前支护的方法的一种优选方案，其中：在成巷过程中，需遵守如下规定：

60、1)锚/索杆支护前首先清除巷道帮顶浮石，确保施工人员安全。

61、2)锚/索杆安装角度与巷道轮廓线及岩层面夹角为75°-90°。

62、3)锚/索杆眼内的岩粉必须吹洗干净，锚杆端头外露长度不大于10-100mm，外露长度不得大于0.25m，锚索端头外露长度不大于150-250mm，锚索锚固端伸入稳定岩层不小于1.5；

63、4)金属网搭接长度不少于100mm，并用h钢梁+锚索/杆托盘压紧，拧紧螺帽，h钢梁、锚/索杆托盘、金属网不得出现松动、下滑现象；

64、5)h钢梁、锚/索杆托盘、金属网必须贴紧岩层面；

65、6)喷浆前，首先用水冲洗岩帮，找尽巷道表面活石，检查喷浆管路及设备完好情况，各种设备正常运转；

66、7)浆液按规定浓度配制，喷浆时所有人员站立于进风流侧，戴好防尘口罩，操作喷浆机必须严格按给水、给风、开机、上料的顺序进行、停机时，先停上料，后停机，再关水，最后停风；

67、8)确保喷浆厚度达到本规程要求，喷浆完毕，巷道表面不得出现露筋及干裂现象；

68、9)成巷完毕的巷道支护及围岩情况必须由专人负责班班进行检查，如出现支护失效或巷道围岩开裂、来压时，必须及时停止工作进行处理。

69、与现有技术相比：

70、1.适用于松软厚煤层综放巷道进行安全支护，提高了巷道帮部的自身承载能力，最大程度实现了巷道围岩自身支护作用，提高了巷道围岩整体的稳定性，可以大大减少松软厚煤层综放巷道冒顶、底鼓、片帮等灾害事故；

71、2.能够确保过13#煤层及相邻旧巷施工安全生产顺利进行，整个完整的超前支护方法可实现矿山井巷工程支护永久稳固性，提高巷道支护施工质量，从而降低安全隐患。