关键词：台阶施工、大断面、-121采区轨道上山
一、前言
斌郎煤矿通过对-200m水平延生掘进施工，对-121采区轨道上山进行掘进，对于快速掘进尤为重要，
该巷道属大断面掘进巷道，其工程造价在2013-2014年掘进工程建设中所占的比重较大，其施工难度大，安全风险高，依靠科学技术的进步，需要不断优化施工方案。巷道施工要做到科学施工、安全可靠、经济合理，在施工不断探索实践积累经验，现将台阶法将在+200m西翼总回风斜巷大断面巷道的应用做介绍交流。
二、+200m西翼总回风斜巷慨述
+200m西翼总回风斜巷属斌郎煤矿2013年通风系统设计改造工程，该巷道布置在T3XJ6-1砂岩层位中掘进，主要用于通风，巷道北部为西翼轨道上山、东部为西翼+200m运输大巷。
+200m西翼总回风斜巷断面为半圆拱断面，施工坡度30°，巷道净宽B1=4200mm，墙高H=1700mm。梯踏步与巷帮形成水沟，梯踏步布置在巷道迎头右帮。S掘= 14.36 (m2)，S净=14.06（m2）。
该巷道起坡点坐标为（X=3444405.4059，Y=36454270.3169，Z=+203.7176（底）），方位角159°14′26″，工程量300m，与+400m西翼总回风平硐贯通，形成西翼总回风系统，落平点坐标X=3444291.2464，Y=36454031.7431，Z=+399.315（底））。
三、+200m西翼总回风斜巷台阶施工方法的应用
+200m西翼总回风斜巷根据地质条件及掘进巷道断面，首先确保巷道施工安全方案，施工方案的选择决定巷道的地质条件、断面大小及支护情况、长度和工期等因数综合确定合理的施工方法，合理配置施工机械设备，科学安全安排工序进度和关键工序的作业循环，做到均衡生产，提高掘进效率和时间利用率，提高劳动生产效率才能产生施工效益。
+200m西翼总回风斜巷总长400m，巷道施工坡度达到30°，采用全断面爆破成型较困难，不能正常使用临时支护，安全得不到保证，为了在安全的条件下正常施工该巷道，该巷道将采用台阶施工。
台阶施工：现在施工的断面基础上形成台阶施工。先从巷道底板往上1.5m处开始向前掘进巷道上半部，底板往上1.5 m的高度作为台阶高度，台阶长度为5m。台阶达到长5m、高1.5m、宽为巷道宽度，以后每班按照正规循环组织生产。正规组织生产时，每班必须保证台阶达到5m的施工安全距离，即每班进尺多少，台阶相应的进尺多少。台阶上的空间高度最低不得低于2 m，便于施工锚杆。每班放炮顺序为:先放上台阶炮，再放台阶底板炮。出矸顺序为；先出上台阶上的矸石，再出台阶以下的矸石。每班在交接班时，只要台阶上矸石已出完，且达到安全距离5米时，下个班和本班可以进行平行作业。即下个班可以在台阶上进行施工，本班可以在台阶之后进行出矸作业，出矸时尾绳眼子设在距台阶不小于1米的位置。在耙矸过程中，人员严禁在耙斗运行范围内行走及作业。当台阶未达到5米时，严禁两个班进行平行作业。风筒出风口距上台阶工作面不得大于5m。
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巷道施工顺序：该巷道施工前先进行台阶施工，台阶形成后，上台阶施工，上台阶爆破成型，下台阶施工，下台阶爆破成型，然后进行全断面永久支护，最后布置巷道管线。
该巷道形成台阶后，上台阶高度2330mm，上台阶断面积为：S掘上台阶=7.97m2，临时支护，该巷道施工过程中布置三根DWB31.5-30∕100轻型单体液压支柱“戴帽点柱”作临时支护，支柱间距1200mm，支柱必须戴帽，严禁打光头支柱，支柱距锚杆支护不得大于800mm。掘进工作面必须备齐6根轻型单体液压支柱及6块木挑板，存放地点距掘进工作面不得大于30m。
下台阶施工高度1.5m，S掘下台阶=6.39m2, ，施工下台阶时顶板支护已完成，直接打眼放炮出矸，与上台阶相比节省了支护环节。
炮眼布置形式及各种参数。该巷爆破采用楔形式掏槽。设计炮眼深度为1.8m，炮眼利用率为80%，循环进度为1.44m。该巷爆破选用三级煤矿许用乳化炸药，1～5段毫秒延期电雷管；上台阶炸药总消耗量为32.2kg，电雷管总消耗量为52个。掏槽眼的夹制作用大，临空面小，爆破条件差，又是关系到爆破进尺效果的重要炮眼，孔间距要小，装药量大；扩槽孔或崩落眼的自由面条件相对较好，装渣能力大，渣体块度要求不影响装渣速度，孔距相对灵活点；周边眼关系到巷道轮廓，是控制超欠挖的关键炮眼，其合理间距经验为周边眼间距e及最小抵抗线v的比值e/v=0.5~0.8；底板眼注意两侧边角爆破条件差点，注意控制角度并适当加密。由于断面大，施钻方便，易于调整角度，掏槽眼采用大角度楔形形式，布置3对，炮眼间距30cm，与掌子面的角度75°，垂直深度1.8米，炮眼底部间距控制在20cm，炮眼长度1.8m，采用楔形掏槽比直岩掏槽节省炮眼个数和炸药量，比较经济合理；
下台阶炮眼布置，下台阶炮眼均匀布置，周边眼眼距30cm，辅助眼及低眼眼距50cm：下台阶炸药总消耗量为17.4kg，电雷管总消耗量为29个。下台阶施工主要是控制好周边眼及低眼，保证巷道成型。
四、效果评价
该巷道大断面应用台阶法成功完成各道工序，上下部干扰少，施工安全可靠，质量合格可控，临时支护及永久支护得到了解决， 6个月之后顺利完成该工程。
台阶法是大断面积施工常用的施工方法，主要在于该施工法操作简便灵活，施工技术简单，工人易于掌握，适应性强，应用范围较广，根据围岩变化可及时方便的调整掘进进尺，遇到局部围岩差的情况，及时加强超前支护，缩短掘进进尺，做好安全有效生产。台阶施工有利于提高机械化施工程度。出矸、打眼、支护平行作业，有利于提高工作速度及巷道施工效率。
五、施工体会
台阶施工法在大断面巷道施工中的优点得到充分体现，具备足够的工作空间和施工速度，上下部作业干扰相对较小，有利提高机械化作业。合理确定各台阶断面大小和台阶长度。上部施工支护完成后，下部作业就比较安全，同时注意下部作业对上部稳定性的影响。由于是30°上山，段断面高大，施工难度大，钻眼爆破、出渣运输、喷锚支护等各工序作业时间长，需要足够的熟练技术工人，才能确保工序顺利快速有效的完成。
巷道地质变化，及时正确分析判断围岩地质级别，巷道施工方法根据质地条件动态调整，巷道施工工法选择到位、支护措施到位、快速封闭到位、支护紧跟到位，地质测量到位等一系列施工措施，防止巷道工程质量部达标的一系列因数，确保施工安全是巷道施工中质量、进度、效益等各方面的核心，有效化解30°上山施工大断面巷道的高风险。
参考文献：
[1]荣万中,张阿根.探悉煤矿合理用电节电管理措施[J].中国科技财富,2008(08):121-122.
[2]刘启年,胡明亮.跃进煤矿合理开发利用煤炭资源的研究与实践[J].煤炭技术,2008(01):166-167.
论文作者:张 明
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第16期
论文发表时间:2020/1/2
标签：巷道论文; 台阶论文; 断面论文; 炮眼论文; 作业论文; 进尺论文; 间距论文; 《科学与技术》2019年第16期论文;