钻眼爆破破岩法.doc

钻眼爆破破岩法 钻眼是实施爆破的第一步重要工作，而且在很大程度上决定着井巷的掘进速度。钻眼时，应根据不同的施工方法、选择合适的钻眼机具。钻眼机械主要有凿岩机、煤电钻、凿岩台车和钻装机。 一、凿岩机及凿岩工具 （一） 凿岩机的分类 我国岩巷施工使用的凿岩机主要有三种风动凿岩机、电动凿岩机和液压凿岩机。风动凿岩机又可分为手持式、气腿式、向上式和导轨式四种类型;电动凿岩机分为手持式、支腿式和导轨式三种类型;液压凿岩机分为支腿式、轻型导轨式和重型导轨式三种类型。 1、风动凿岩机由柄体、气缸、机头、气腿、水管、气管、注油器等部分组成。国产凿岩机按冲击频率可分为低频、中频和高频。冲击频率在2000次/分以下的为低频率凿岩机，2000次/分～2500次/分的为中频率岩机，超过2500次/分的为高频凿岩机。除YTP－26为高频凿岩机外，其余均为低、中频凿岩机。风动凿岩机是我国岩巷施工的主要凿岩机具，这类凿岩机具有结构简单，维修方便，操作灵活，重量轻，控制系统集中，可多台钻同时作业，风水联动，气腿可快速缩回等优点。主要缺点是动办消耗大，工作环境差，噪声大。 2、液压凿岩机液压凿岩由冲击机构、转钎机构、供水排粉机构、液压马达、配油阀和蓄能器等组成。 3、电动凿岩机电动凿机由冲击机构、转钎机构、润滑装置、支腿、空压机和电控箱等组成各机构的组成及工作原理概述如下 电动凿岩机主要用于小型矿井和大、中型矿井压风系统未能建立的区域。这种凿岩机钻孔速度慢，支腿系统复 杂，很不灵活，不便安排多台钻同时作业，直接影响报刊进尺水平的提高。 （二）凿岩工具 凿岩工具通常称为钎子，包括钎头、钎杆、钎肩和钎尾。钎子有整体的和组合的两种，现广泛采用活头钎子。 钎头直接破碎岩石的部分。要求它锋利、坚韧耐麿、排粉顺利、制造及修麿简便，成本低。现场使用最多的是镶硬质合金片的一字形钎头和十字钎头，直径为40mm～43mm。 钎杆传递冲击的扭矩的部分。要求它具有较高的强度，常用中空碳素钢、硅锰钼钢，直径为22mm～38mm。 钎尾和钎肩钎尾直接承受活塞冲击和扭转，钎肩则用来限制钎尾插入机体的长度，并使钎卡能卡住钎杆不至于从钎尾套中脱落。 （三）凿岩机的使用 新凿岩机使用关要清洗，重新组装试运转。清洗时，要先用煤油洗去零部件表面的防銹油脂，然后涂以润滑油，重装需用低风压试运转10min。气腿一般不需全部拆卸，但连续横臂清洗干净;使用时要向风路注油器注入润滑油，并要检查风压、水压和钎子，工作风压一般应保持在0.5MPA～0.6MAPA,冲洗水压应低于风压，否则压力水容易冲洗机器内腔，影响润滑;钎子要直，中心孔要畅通，风管、水管连接前要吹风、冲水、除尘、排污，以防污物带入机内。 凿岩时要注意倾听凿岩机的冲击声是否正常，如有中断或过载发“闷”的无力声音时，应查明原因，及时消除;开眼要缓慢进行，可逐渐打开进气阀，由“轻”、“中”到“重”，切忌骤然全开;施加合适的轴推力，通过调压阀调节轴推力，并注意保持气腿合适的支承角度。轴推力过小，机器后跳，容易损坏钎头硬质合金片，轴推力过大，零件磨损加剧，凿岩速度降低，易出现卡钎事故;经常检查钎头和钎尾使用情况，及时更换破损的钎性，更换磨损的钎头;经常观察排粉情况，必须湿式打眼;严禁无油作业，经常检查注油器的存汕量和出油情况。 凿岩机使用3d～7d后，就要拆开清洗。如遇缺油运转，或发生锤（气缸进水）现象，应立即检查，拆开清洗;拆卸工作要在固定的清洗环境中进行，并按规定程序操作，严禁随意敲打零件;凿岩完毕，应拆掉水管，并要轻运转，吹净机内残存水滴;长期不用的凿岩机，应全部拆开，零件清洗吹净，并涂上防銹油。 （四）工作面压风供水管路 1、 布置方式工作面压风供水管路布置方式，如图2－4所示。压风干管和供水干管分别吊挂在巷道两侧的岩壁上向掘进工作面接入，在距掘进工作面40m～60m的位置安装压风总阀门、供水总阀门，并连续集中供风胶管和供水胶管，直到距工作面4m～6m处，再与分风器、分水器连接，在分风器、分水器上接出满足掘进工作面所需要的供风小胶管和供水小胶管，向使用的凿岩相具上供风、供水。 2.布置要求（1）应根据简化的原则进行合理布置，做到既能满足打眼与装岩平行作业，又便于放炮前后的移动。（2）风、水干管可共布置在巷道的一侧，也可分别布置在巷道的两侧，并尽量与永久管路敷设相结合。（3）风、水干管通过集中胶管、分风器或分水器与凿岩机相连。当同时工作的凿岩机台数较多时（4台以上），应考虑设2套系数，即2条集中供风胶管和2条集中供水胶管。（4）管路连接应采用快速接头。（五）凿岩机作业的钻眼工作组织（1）多台凿岩机作业必须避免拥挤和忙乱，应制订人、定机、定位、定眼数、定时间的“五定”钻工岗位责任制。（2）为防止多机作业发生断钎伤心与互相干扰，钻眼顺序应采取自上而下移动，打上部眼和下部眼的钻机不应布置在同一个垂直面内。（3）钻眼注意事项①钻眼工作必须严格按照爆破图表的要求，掌握好眼位、眼深及其角度，以保证钻眼质量。对光面爆破，周边眼应划线并标定眼位;②开眼时，必须使钎头落在实岩上，如眼位处有浮矸，应处理后再开眼;③不准在残眼内继续钻眼;④为避免断钎伤人，钻工要精神集中，时刻注意前后左右之间的关系;⑤要注意把胶皮风管和凿岩机接头接牢，以防脱落伤人;⑥开钻时要先开风后开水，停钻时要先停水后停风，缺水或停水时，应立即停钻;⑦钻底眼时，应注意清除眼口附近的碎矸，钻完的底眼要妥善插入木橛保护好;⑧工作面全部炮眼钻完后，要把工具清理好并撤至规定的地点存放整齐，胶皮风管和水管也要拖离工作面并盘起来保护好。 二、煤电站 煤电钻是旋转式切削破岩设备，主要用于煤层中钻眼，也可适用于ƒ4的软岩中钻眼，使用时必须设有检漏、短路、过负荷、远距离启动和停止煤电钻的综合保护装置。 （一）煤电钻由电动机、减速器、散热风扇、外壳和手柄等五部分组成，如图2－5所示。 电动机一般采用三相交流鼠笼型隔爆自扇风冷式异步电动机，功率1.2kW，电压127V，机轴前端与减速箱相连，后端装冷却风扇;减速箱一般采用二级外啮合圆柱齿轮减速器，黄干油润滑，有单速、多速两种。多速减速器用于各种不同硬度的煤岩，以更换配对齿轮的方式改变转速;外壳用铝合金制成，铸有轴向散热片，接口严密隔爆。外壳后盖两侧的手柄包有绝缘橡胶，并装设开关扳手，抓紧扳手即可接通开关盒内的三组触点开动电钻。用四芯电缆和防爆插头引入电源，三根粗的为电源线，一根细的为接地线。 （二）钻眼工具 钻杆由菱形断面或矩形断面的T7和T8钢扭制而成的。螺纹方向与钻头旋转方向一致，螺施沟槽用来排出煤粉或岩粉。菱形钻杆强度较大，但排粉能力低，适用于硬煤或软岩中钻眼，矩形断面钻杆强度较小，但排粉能力大，适用于一般煤层钻眼。 钻头钻头由钻刃、钻翼及钻尾三部分组成，采用ZG45铸钢，镶TG8硬质合金片。 （三）煤电钻的维护和保养 （1）电钻在井下必须妥放在干燥、安全、通风良好的地方。 （2）电钻必须精心使用，轻拿轻放，不得任意摔扔。搬移时要提电钻手把，不许拉着电缆移动电站，防止电钻在地上拖来拖去。 （3）电钻操作中要随时用手摸电钻的壳体，如果发热到烫手的程度（这时的温度已有500C），必须停止工作，自然冷却。使用完毕应立即将电源开关拉开，不应带电存放。 （4） 建立电钻维修责任制，定期检修，每隔10d小修一次。 （5） 减速器每周清洗一次，并加油，保持润滑良好。 三、凿岩台车及钻装机 凿岩台车按其使用场所和用途的不同，分为掘进台车、采矿台车和锚杆台车。凿岩台车主要由车体及行走机构、钻臂及钻臂变幅机构，推进机构，补偿机构，液压系统和供风、供水、供电部分组成。凿岩台车的作用方法如下 （1）工作前，要检查各部分连接件是否松动，有无缺欠、损坏;对各润滑点注入所规定的润滑油，检查油箱中的油量，油液不得低于油箱高度的2/3。 （2）开进工作面，将台车停放在合适位置，使推进器顶尖在一次定车后，变换任何眼位都能顶在工作面岩石上，并用卡车器将台车定位。 （3）开油泵风马达，使油压保持在5.5MPA左右;开动凿岩机看是否有故障。 （4）选好眼位后，使推进器顶尖顶牢工作面，再开动凿碉机;开眼时，风不要给得太足，以免顶尖滑动。 （5）凿岩时，应根据岩石情况控制推进风马达的进风量，以获得相应的推进力和推进速度。 （6） 严禁在推进器没有顶靠的情况下悬臂作业，否则凿岩作业不稳定，并全造成台车的损伤;每凿完一个眼，要将钎杆退出炮眼后，再另找眼位。 （7）发生夹钎时，要用手锤敲击钎杆，用风马达往外拔钎，不得用补偿油缸拔钎。 （8）凿岩工作结束后，大臂应收拢处于居中位置，便于台车行走，滑架放平，降落固定气筒，关闭风水，卸掉风水胶管，并将其整理好，油雾器开口要用布包好，以防粉尘进入，而后将车开出工作面。 四、掘进工作面炮眼布置 正确布置炮眼是取得良好爆破效果的前提。由于地质条件、岩石性质因素较多，故掘进工作面炮眼的布置不能一成不变，必须根据岩石性质、巷道断面形状、所使用的炸药等影响因素的实际情况，灵活地布置炮眼，并合理确定各类炮眼的装药量，这样才能获得良好的爆破效果。掘进工作面的炮眼按其用途和位置可分为掏槽眼、辅助眼和周边眼三类。 （一）掏槽方法 掏槽的作用是将工作面上某部分岩石先破碎并抛出，使工作面上形成第二个自由面，为其余煤眼的爆破创造有利条件。掏槽眼的好坏决定一茬炮的成败。实际工作中有时产生残眼和崩倒支架的现象，多是由于掏槽眼布置不当，爆破效果不良所致。 掏槽眼一般位于巷道断面中央靠近底板，这样便于钻眼时掌握方向，并且有利于上部炮眼爆破时岩石借自重而崩落。如断面中存在软、硬夹层时，则掏槽眼应位于软岩层中。 根据掏槽一般位于巷道断面中央靠近底板，这样便于钻眼时掌握方向，并且有利于上部炮眼爆破时岩石借自重而崩落。如断面中存在软、硬夹层时，则掏槽眼应位于软岩层中。 根据掏槽眼与工作面之间的夹角，可分为斜眼掏槽法，其中有单向掏槽、锥形掏槽、菱形掏槽、螺旋掏槽;混合掏槽法，即斜眼和直眼混合掏槽。 1、斜眼掏槽法斜眼槽法是常见的一种掏槽法，其优点是可以充分利用自由面，逐渐扩大爆破范围，掏槽面积较大，适用于大断面巷道。但其缺点是炮眼深度受巷道宽度限制，因此循环进尺受到限制，不利于多台凿岩机同时作业。 1）单向掏槽法〕这种方法用于明显的松软夹岩，均质坚硬岩层很少应用。 2）锥形掏槽法这种方法掏出的槽腔面锥体形，炮眼数一般为3个或4个，由于装药量比较集中，爆破效果好。但由于炮眼深度受到较大的限制，而且钻眼很不方便。 3）楔形掏槽法这种方法掏出的槽控成楔形，应用广泛。坚硬岩石多数情况下采用垂直楔形掏槽。掏槽眼数根据断面和岩石性质，一般6个～8个，炮眼与工作面的夹角大致为650～750，槽口宽度根据眼深和夹角，一般为1.0m～1.4m，掏槽眼的排距为0.4m～0.6m。 2、 直眼掏槽法这种掏槽法的特点是，所有掏槽眼都垂直于工作面，彼此间距较小，而且保持平行，同时留有不装药的空眼。 1） 平行龟裂掏槽法这种掏槽法适应于中硬岩石小断面巷道。它要求所有炮眼底部都要落在同一平面上并彼此保持平行，否则将影响掏槽效果。由于掏槽面积小，故应用不广泛。 2）角柱掏槽法这种掏槽法的形式很多，掏槽眼一般都对称布置，适用于中硬岩石，现场应用较多。眼深一般2.0m～2.5m，眼距100m～300mm。 3）菱形掏槽法这种掏槽法如图2－11所示，中心眼为不装药的空眼，各眼距根据岩石性质而定，一 般a100mm～150mm,b170mm～200mm。苦岩石坚硬，可采用间距100mm的两个中心空眼，起爆用毫秒雷管分为两段，1号眼至2号眼为一段，3号眼至4号眼为二段。每眼的装药量为炮眼长的70％～80％。这种掏槽法简单，效果很好。 4）螺旋掏槽法这种掏槽法是槽眼绕中空眼逐步扩大槽腔，能形成较大的掏槽面积。它用于中硬以上岩石，掏槽效果良好。中心空眼最好采用大直径（75mm～120mm）炮孔，掏槽效果更好。一般除空眼外，有4个炮眼即可。采用毫秒雷管起爆顺序按眼号1、2、3、4进行。 综上所述，直眼掏槽的破碎岩石不是以工作面作为主要自由面，而是以空眼作为主要自由面，因此岩石破碎的方向主要指向空眼。所以采用直眼掏槽时，应注意以下几点 （1）空眼与装药之间的距离，一般为空眼直径的2～4倍。 （2）随着炮眼深度和槽腔体积的增加，空眼数相应增加。 （3）直眼掏槽一般都是过量装药，装药系数一般为70％～80％。 （4）由于空心眼内往往聚集沼气，所以在有沼气爆炸危险的地区，应慎重使用，有周密的安全措施。 3）混合掏槽法直眼掏槽时，槽腔内的岩碴往往抛不出来，影响其他眼的爆破效果，因此在直眼掏槽的外圈再补加斜眼掏槽，利用斜掏槽眼抛出槽腔内的岩碴，这样就形成了混合掏槽法（见图2－13）。一般斜眼作楔形布置，它与工作面的夹角一般为850;在有条件的情况下，斜眼尽量朝向空眼，这样更利于抛碴，装药系数以0.4～0.5为宜。 （二）辅助眼布置 辅助眼双称崩浇眼，是布置在掏槽与周边眼之间的炮眼。崩落眼以槽洞为中心层层布置，崩落眼的间距应根据岩石的最小抵抗线确定，一般均为500mm～650mm，方向基本垂直工作面，布置要比较均匀。紧邻周边眼的的辅助眼应为周边眼的光爆创造条件，所以应采取与巷道的轮廓线相似形状布置，使之与周边眼的间距处处相等。 （三）周边眼的布置 周边眼可分为顶眼、帮眼和底眼。顶眼和帮眼应布置在设计轮廓线上，但为了便于打眼，通常向外偏斜一定角度，这个角度根据炮眼深度来调整，眼底落在设计轮廓线外不超过100mm。现场操作时，角度的把握以钎肩和设计轮廓线作为参照物，控制眼底距轮廓线的距离。 底眼的最小抵抗线和炮眼间距常与崩落眼相同，为避免爆破后在巷道底板留下根底，并为铺轨创造有利条件，底眼眼底应低于底板250mm，为利于钻眼和避免炮眼积水，眼口应比巷道底板高150mm～200mm。水沟炮眼可同底眼一同打出。 五、光面爆破 光面爆破是一种使掘进巷道的轮廓保持平整，围岩不受明显破坏的爆破技术，简称光爆。 1.锚、喷巷道光面爆破的标准 （1）眼痕率硬岩不小于80％，中硬岩不小于60％。 （2）软岩巷道，周边成型应符合设计轮廓。 （3）两炮的衔接台阶尺寸眼深小于3m时，不得大于150mm;眼深为5m时，不得大于250mm。 （4）岩面不应有明显的炮震裂缝。 （5）巷道周边不应欠挖，平均线性超挖值应小于200mm。 2.实现光爆的技术要求 （1）密打眼，近距离。周边眼眼距为350mm～450mm。软岩取小值，硬岩取大值。 （2）重视二圈眼。二圈眼的距离也要适当加密，约为550mm～650mm，二圈眼抵抗线取周边眼距的1～1.25倍，软岩取小值，硬岩取大值。 （3）钻眼操作规范。准确看线，轮尺定位;预量钎长，长钎打眼;三定（定人、定机、定位）、三点一线（钎头、机头与气腿三点成一直线）打眼法;爆破质量达到准、平、直、齐。 （4）小药巷，光装药。周边眼装直径25mm小药卷，无瓦斯工作面采偶合反向空气柱连续装药结构，有瓦斯工作面采用不偶合正向连续装药结构。装药量为100g/m～150g/m,软岩取小值，硬岩取大值。 （5）同段雷管，一次起爆。周边眼最好采用瞬发电雷管或一段毫秒电雷管，同时起爆。 （6）预留光面层，分两次起爆。二圈眼以内的全部炮眼先装药，第一次起爆，然后根据周边眼的抵抗线和岩质不同对周边眼进行装药，第二次起爆，崩下预留光面层。 六、钻眼作业安全及事故预防 （一）煤电钻的安全使用及操作 1.使用电钻时的安全要求 （1）应带齐所用工具、备品和零件（钻杆、钻头、钳子、螺丝刀和铁丝等）。 （2）电钻外壳壳体应无裂纹、破伤，螺栓紧固;开关应灵活完好，主轴旋转方向正确，声音正常。 （3）电钻电缆不能有网结、胶皮破伤漏电;并用麻绳悬吊在巷道一帮，间距3m～5m，悬垂桦紧适度，剩余的电缆要选择安全地点盘成圆圈。 （4）工作面无风或风流中瓦斯浓度达到1％时，必须停止用电钻打眼。 （5）工作面顶帮、支架应完整安全，上班无丢炮、瞎炮。发现问题应及时处理，确保钻眼的安全。 （6）掌钻人员自身的胶鞋应良好无破损，衣服、袖口、扣子应系好，毛巾应扎好放在领子里等。 2.电钻操作要求 电钻操作中要注意的事项，归纳为一句话，就是“四要、四勤、一集中”。 （1）要平把钻端平，全身用力，身体保持平衡。入钻、推进、退钻都要平，不让电钻上下左右摇摆，电钻正对打眼方向，钻杆沿着直线前进，钻杆才不会弯曲或卡死，炮眼才能打平、打直。 （2）要稳把钻抱稳，情绪要稳。冷静地听钻进声音，判断变化，如声音清脆，就要增加推力，快打眼;如声音奇异，就需少用力，使钻空转或向外拉动，排一排煤粉再向前推进。 （3）要均任何时候使钻都要均匀用力，不得猛力推顶。 （4）要准打眼角度方向准。钻进时要按角度要求对准方向操作，保持钻杆在炮眼口中心转动。打上部眼时就注意看准下部眼位，退钻后立刻对准下部眼位入钻。 （5）勤闻嗅觉要灵敏，特别注意烧电机的臭味和接头连电的烧胶皮臭味。 （6）勤看随时注意检查煤壁、顶板、支架变化，观察设备工具和钻进情况，掘进时应照准中线操作。 （7）勤听关于听顶板和电钻钻进声音，有奇声异呼时，立刻停钻处理。 （8）勤动手随时敲帮部顶，处理伞檐和顶板浮石，钻进时要注意多排粉。 （9）思想集中思想高度地集中在操作上，时刻注意对钻孔的规格质量要求。注意安全生产，防止精神松懈发生事故。 （二）冲击式凿岩机常见故障及排除方法 （1）钻速明显下降，产生闷响，有时停钻。原因是工作气压低。处理方法为测定工作风压，合理安排同时工作的凿岩机台数。 （2）气腿推力不足，伸缩不灵，机器后跳。原因是气腿外管弯曲、变形;架体与外管螺纹联系不紧、内管端部两个密封胶圈损坏或丢失;架体内回程孔被堵塞;活塞胶碗磨损或丢失，换向阀上的密封胶圈安装不正或磨损等。处理办法调整伸缩外管的弯曲、变形;更换不合格或磨损的零件等。 （3）活塞转动不灵或气缸、钻机发热、停钻。原因是润滑油不合适;注油不顺、不足;活塞与气缸间隙太小或质量差;机体内进入砂石等脏物。处理方法正确选用润滑油，经常调整清理注油系统，保持钻机润滑;选用合格的活塞，与气缸配套;防止脏物进入钻机排气孔或气管接头等。 （4）工作时从钻机排气孔向外喷水或从机头端部向外流水。原因是水的压力高于气的压力;水针破裂、尺寸短、未插入钎尾、后部胶圈损坏;注水阀外圆的密封及圈磨损;压缩空气中含水。处理方法降低水压;更换质量合格的水针及垫圈等。 （5）活塞端面打堆、打裂或打偏，活塞折断。原因是活塞质量不合格;钎尾硬度太高，尾端面不平，长度不足及钎套磨损，钎尾摇摆等。检查活塞和钎尾，达到合格。 （6）从机头向外流水、排气口喷雾及转动时快时慢。原因是钎套内六方孔磨损造成钎尾摆动;钎尾中心孔过小或歪斜;注水阀后部弹簧失效，当压气停止后，弹簧不能关闭水路;注水阀内密封胶圈捐款或通水孔堵死;水压太高操纵把失灵等。处理方法及时更换磨损的钎套内六方孔;更换钎尾不合格的钎子;经常检查注水阀体和注水阀，清洗、除锈及更找磨损圈等。 掘进巷道顶板管理 掘进工作面的顶板管理是搞好安全生产的重要环节。 一、掘进工作面顶板管理的主要内容 1掌握巷道开掘后围岩体的范围及围岩应力分布情况。这就需要了解与巷道围岩应力分布有关的因素围岩的性质、巷道所处的深度、巷道周围地质构造、水文变化、巷道的横断面形状和尺寸等。了解了围岩应力分布情况及在此应力作用下围岩的变形和位移，才能选择合适的支护材料、支护形式，达到维护巷道的目的。 2从有利于巷道围岩的稳定性出发，合理选择巷道的施工方法，合理确定钻眼眼位、钻眼角度、钻眼深度、炮眼装药量和放炮等各工序的有关参数，减少对顶板管理的影响。 3按作业规程规定控制工作面空项距离和临时支护巷道的长度，尽可能缩短工作面空顶时间和临时支护巷道的长度。 4施工中，做好基础资料的积累和隐蔽工程的记录工作。施工中和竣工时，按原煤炭工业部颁发的井巷工程质量标准进行检查和验收。 二、巷道掘进工作面施工期间，日常顶板管理工作的内容 1敲帮问顶。上班进入工作面，打眼放炮前均应敲帮问顶，处理隐患，排除不安全因素后再作、I业。 2控制工作面空顶距离。超过规定的空顶距应先支护后掘进；发现顶板破碎或变松软时应采用前探支架维护顶板。 3单孔长距离掘进，要经常检查工作面后方支架的情况，发现断梁折腿或变形严重的支架，应加固修复，修复巷道时，修复地点以里的人员应全部撤出，预防冒顶堵人；工作面因放炮倒塌的棚子应由外向里逐架扶棚复位。 4熟悉掘进巷道出现冒顶事故的原因，加强日常检查，采用针对性措施，预防冒顶片帮事故的发生。 三、顶板管理的针对性措施 一新掘巷道应制定的开口安全措施的顶板管理措施内容 1开掘地点要选在顶板稳定，支护完好并且避开地质构造区、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，小范围的可加密支架，背好顶帮；大范围的应用木垛接顶处理，同样用背板背好打紧。对将受施工影响的棚子进行加固，其方法有挑棚、打点柱、设木垛等。 4新巷开掘施工，要浅打眼，少装药，放小炮，或用手镐挖掘的方法，尽量避免震动围岩或因放炮引起冒顶。 5新巷开掘处应及时进行支护，尽量缩短顶板暴露时间和减小暴露面积。若压力增大，则应及时采用适合现场情况的特殊支护。 二沿空掘巷顶板破碎时，应采取的顶板管理措施 1避开动压影响，巷道施工必须在上区段回采工作，待岩层活动完全稳定后再进行。 2尽量减小掘进时的空顶面积。放炮前支架紧跟到工作面，放炮后及时架设支架。要减少装药量，避免对顶板的振动。如果放炮难以控制和管理顶板，改用手镐方法掘进。 3巷道支架要加密，同时将下帮腿与底板的夹角由80。缩小为75。，将顶帮用木板等背严接实。 4擦边掘进时，如遇上区段巷道的棚腿外露时，其下帮棚腿不要抽掉，可以捆上木板或笆片，起到挡矸帘的作用。 三有淋水的工作面、顶板的管理措施掘进工作面有淋水时，要通过水文地质工作，弄清水的来源，掌握水量的变化。再根据实际条件分别采用预注浆封水、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，用风管边吹边喷砂浆止水。有淋水的地段，要加大支架秘密度、背严顶帮，提高支架的稳定性，防止冒顶事故的发生。 四掘进工作面过断层、裂隙和岩性突变地带时，应采取的顶板管理措施 1加强掘进地段的地质调查工作，根据所掌握的地质资料包括地质构造分布情况与产状以及岩性变化的可能地段，及时制定具体的施工方法与安全措施。对于特殊地段，要制定针对性措施，否则不能开工。 2在破碎带中掘进，应做到一次成巷，尽可能缩短围岩暴露时间，减小顶板出露后的挠曲离层，提高顶板的稳定性。 3施工中要严格执行操作规程、交接班和安全检查制度。要经常观察围岩稳定状况的变化，及时掌握断层、裂隙带、岩性突变带出露的时间。一旦发现异常要及时处理，防患于未然。 4掘进工作面临近断层或穿断层带时，巷道支护应尽量采用砌碹或u型钢可缩性支架支护，棚距要缩小。在距断层前5 m左右时，要采用密集支柱。 5采用爆破法落煤岩时，要尽量多打眼、少装药，放小炮，尽量保持围岩的稳定性。如果放炮中顶板难以控制与管理、有冒顶的危险，应改用手镐方法掘进。 6减小空顶距离，及时架设临时支架，永久支护要紧跟工作面迎头。若采用砌碹式支护时，每次掘砌进度不得超过l m。 7巷道支架背板要严实，提高支架对围岩的支护能力，防止掘进中漏顶或漏帮。 8当顶板特别松软破碎时，可打撞楔控制破碎顶板。有条件时，也可采用对顶板注浆锚固的方法，增强破碎顶板的稳定性与承载能力。 9在顶板岩性突变地段，要及时打点柱支护突变带顶板。对伞檐状危岩要及时敲掉，敲不下来时，要在伞檐下打上撑柱，并在下面加密柱棚，或加打台板棚。 10巷道临近断层等构造时，要加强对瓦斯的检查以及断层水的疏排工作。 巷道顶板事故的预防与处理 随着掘进工作面的不断向前推进，顶板暴露面积也随着加大，致使顶板经常出现弯曲、下沉、裂隙、掉碴、冒落等，甚至造成生产停顿及人身伤亡的严重事故。 为了保证掘进工作面的安全生产，预防巷道顶板事故的发生，必须根据事故发生的原因，采取针对性措施。 一、掘进工作面冒顶事故的原因 1属于地质方面的有巷道围岩松软或极易风化，如煤、页岩等；巷道围岩节理裂隙发育；巷道通过断层、褶曲等构造变动剧烈地带，岩层破碎；巷道穿过岩层的岩性突然发生变化，在其交界处易产生塌冒，如石门透煤；有害气体涌出，如瓦斯、煤尘。 2由于设计不合理造成的有巷道位置选择不当，使巷道处于松软岩层中；缺乏详细的地质和水文地质资料，使施工缺乏指导，缺少应变措施；支护形式与结构不合理，不足以承受地压等。 3施工方面的工作失误造成的有对巷道穿过松软岩层缺乏准备；施工措施不当或错误；不是一次成巷，围岩暴露时间过长，造成风化、松动，引起塌冒；支护不符合设计要求，不按作业规程要求架设，忽视质量，使支架不能发挥作用，支架失稳引起塌冒；工作面空顶距离过长，临时支护失效；在松软层中施工，炸药量使用过多，破坏了围岩的稳定性；不进行工作面敲帮问顶工作，对检查和处理浮石重视不够、不及时引起浮石坠落等。 二、巷道冒顶事故的处理方法 一巷道发生局部冒顶事故的处理方法 1先加固好冒落区前后的完好支架。使用棚子支护的，应巷道支护根据围岩压力大小加密棚距，把棚子扶正扶稳。棚子之间要安设好拉杆等，使支架形成一个联合体，棚子顶帮要背严刹实。 2及时封顶，控制冒顶范围的扩大。一般是采用架设木垛的方法处理。人员站在安全地点，用长杆将冒落的顶部活石捣掉。在没有冒落危险的情况下，抓紧时间架好支架，排好护顶木垛，一直到冒顶最高点将顶托住。 3岩石巷道采用锚喷支护处理冒顶区。具备锚喷支护条件时，应优先考虑采用锚喷支护处理冒顶区。 ①首先将冒落区顶帮活石捣掉，喷射人员站在安全一侧向冒顶区喷射一层30 mm～50 mm厚的混凝土层，先封固顶，然后再封两帮； ②初喷的混凝土凝固后再打锚杆，并挂网复喷一次，复喷的厚度一般不超过20 mm； ③冒顶处理完，按要求进行砌碹。为保护碹顶，要在碹顶上充填0．5 m左右厚的矸石作为缓冲层。也可以架设金属支架，背严顶帮，四周可充填一层矸石，支架间安设拉杆，使棚子之间联成整体，提高稳定性。 二冒顶范围较大时的处理方法 1．小断面快速修复法 冒顶范围大，影响通风或有人堵在里面等，可用此法。即先架设比原来巷道规格小得多的临时支架，使巷道能暂时恢复使用，等清理完煤矸后再架设永久支架。 对冒顶部分的处理是采用撞楔法把冒落矸石控制住，等顶板不再冒落时，从巷道两侧清除矸石，且边清除边管理两帮，防止煤矸流人巷道。顶帮维护好以后，就可以架设永久支架。 2．一次成巷修复法 冒顶面积大的次要巷道和修复时间长短对生产影响不大时适用此法。修理时，可根据原有巷道规格，采用撞楔法一次成巷，如图55所示。撞楔间用木板插严，支架两帮也应背严。撞楔以上必须有较厚的矸石层，如果太薄，还应在冒顶空沿内堆塞厚度不少于O．5 m的木料或矸石。梁与撞楔之问要背实。处理冒顶和架设支架整个过程，应设专人观察顶板。 3．木垛法木垛法是一种比较常用的方法，如巷道冒顶高度在5 m以内，冒落长度在10 m以上，冒落空间以上岩石基本稳定，就可将冒落的岩石清除一部分，使之形成自然堆积坡度，留出工作人员上、下及运送材料的空间并能通风时，就可以从两边在冒落的煤矸上相向架木垛，直接支撑顶板。 先在冒顶区附近的支架上打两排抬棚，提高支架支撑能力。在支架掩护下出矸。架设前处理人员站在安全地点用长柄工具将顶帮活石处理。架设木垛要保证有畅通的安全出口。架木垛前，在冒落区出口处并排架设两架支架，用拉条拉紧，打上撑杆，使其稳固。在其上面架设穿杆。在矸石松软情况下并排支架；在穿杆下要加打顶柱，但要在穿杆上铺上坑木或荆笆的条件下进行，防止掉矸伤人。架木垛时，第一个木垛最上一层应用护顶穿杆，以保证架第二个木垛时的安全。木垛要撑上顶，靠上帮，靠板处要背一层荆笆，用楔子背紧。然后架第二个木垛，以此类推一直到处理完毕。 4．打绕道法 如果冒顶长度大，不易处理以及冒顶堵人时，可打绕道，绕过冒落区去抢救被堵人员，或绕过冒落区后再转人正常掘进. 三、巷道片帮的处理方法 1.木垛法 当巷道片帮不太严重，片帮一侧稍有冒顶、柱腿压折、煤矸挤入巷道时，先在顶梁下打上一根顶柱，然后清矸换新柱腿，用木料架木垛，支架用背板和荆笆背好后撤去顶柱。 2．撞楔法 巷道一侧片帮很严重，撤掉压坏柱腿时，煤岩会流出，并且片帮继续扩大，可用撞楔法处理。在片帮地点选择完好的柱腿，打上1．4 m左右斜撞楔。然后，在顶梁下打上顶柱，换好新柱腿，支架顶帮要背严，依次将支架修好。思考题 1．巷道支护的目的是什么 2．如何保证架棚支护的质量 3．巷道冒顶、片帮的原因有哪些 4．巷道局部冒顶事故如何处理