摘要：大坡度（35～55°）岩巷施工，因工程量小，没有配套的机械设备和专业的施工队伍，因此作业难度大、安全系数低、施工条件差，安全隐患多等。如何降低（或克服）施工风险、保障施工安全、改善作业环境，成为检验一个队伍管理水平和操作水平的试金石。下面以大同焦煤矿井底车场排水联络巷为例，将其施工方法和安全管理进行探讨，给有相似巷道掘进施工的单位提供参考。
关键词：大坡度岩巷施工；设计优化；施工方案对比；简单实用的办法
1概况
1.1 2016年底大同焦煤矿因矿井技改，原有排水系统满足不了生产要求，需在副斜井井底车场和主斜井间，施工排水联络巷,安装直径Ф159mm的排水管路。
1.2根据岩石钻孔资料及周边巷道分析，排水联络巷岩性以细砂岩为主，中砂岩、粗砂岩次之。岩石胶结致密，坚硬，岩石硬度大于6，整体性较完整，本段巷道水文地质条件简单、无水。计断面为半圆拱形掘进规格为：巷道净宽×净高=3200mm×3000mm,采用光面爆破、“二掘一喷”锚网喷支护工艺，锚杆@800×800mm Ф18mm L=1800mm。
2设计方案
2.1方案
排水联络巷以30°的坡度，连接井底车场和主斜井，设计长度为65米。
2.2方案
排水联络巷以46°的坡度，连接井底车场和主斜井（井底车场与主斜井最近距离），设计长度为49米。
2.3方案优化
2.3.1方案1坡度较小，便于施工和安全管理，但工程量大，工期增多（7天左右，两掘一喷，2.4米/天）；而且巷道长65米，需要前移扒矸机、延伸轨道等，增加施工工序及斜巷运输管理。
2.3.2方案2坡度较大，施工和安全管理难度大。但巷道长度短，不需要移扒矸机、延伸轨道等，除了工作面打眼、装药和支护外，斜巷内不会有人。因此经过设计方案的优化，方案2工期少、造价低；工序简单，风险点少，便于集中管理。通过设计方案对比，设计方案2是首选。（见附图-1）
3施工方案
3.1上山掘进的特点
3.1.1大角度上山掘进排矸容易，掘进工作面不会有积水。
3.1.2打眼、支护、喷浆等工序操作困难，顶板管理、物料运输困难，人员上下不方便。
3.2下山掘进的特点
3.2.1施工下山时，底部炮眼角度不易掌握，造成底板偏高，必须进行二次带炮卧底。
3.2.2下山迎头积矸难以除尽，验炮困难，存在瞎炮不易处理的安全隐患。
3.2.3下山施工在安全管理和工序操作上，比上山施工要简单。
3.3施工方案选择
3.3.1下山施工普遍存在迎头易积水，出矸困难的顽疾，目前还没有十分有效的解决办法；上山施工存在顶板管理、施工困难等问题，但对技术力量过硬、管理水平高的队伍，都是能够克服的。
3.3.2通过施工方案对比，上山掘进是首选。
4上山施工方法
4.1从井底车场开口，以46°上山掘进，与主斜井贯通；前8米人工出矸，8米以后安装耙矸机，耙矸机漏槽与井底车场副道相对，迎头矸石从耙矸机漏槽进入副道U型矿车（1.5T），再通过副斜井绞车，提升到地面。
4.2排水联络巷开口向前8米～10米开始搭设工作平台。在斜巷两边各打一个500mm深的孔，将L=800mm、Ф22的圆钢插入孔内，外露部分套入2吋钢管内，用木板（Ф50mm L=3500mm）一端固定在2吋钢管上，一端搭在迎头积矸上，木板之间用钯钉固定，形成临时工作平台。
4.3临时工作平台后端安装一个尼龙绳编织的防护网，高1.2米～1.5米和巷道一样宽，防止施工人员下滑或迎头碎矸滚落伤人。上山掘进时，每隔5～8米安装一个临时工作平台，放炮时不拆除。临时工作平台被炮后积矸充填形成平台，能有效地缓解滚矸的冲击力，并便于施工人员上下，减少大坡度对施工的影响。
4.4每个工作平台下安装一个梯子，每隔10米在风筒的另一侧的巷帮上，固定一个悬挂点，悬挂点上系上棕绳，方便人员上下。
4.5由于工作平台空间小，施工时只能在掘进迎头安排三个人两把风锤。一般使用短腿风锤，钎子长度1500～1800mm,布置楔形掏槽眼，多打眼、少装药，打眼深度不易超过1500mm,每炮掘进进尺达到1200mm即可。上部眼比下部眼深0.5～1.0米，炮后形成“前倾面”，减轻迎头掉矸对施工人员的伤害。
4.6施工前必须先进行“敲帮问顶”（斜巷内任何一处开裂的砼和矸石都要找尽），找顶完成后，再进行下一道工序。锚杆支护角度垂直岩面，避免“穿皮”现象，最后喷浆覆盖，砼即能保护网片不被崩坏、封闭围岩，还能形成光滑面，减少飞石附着的可能。
4.7上山中间位置掘一个躲避硐，用来存放施工机具、支护材料及人员上下停留的“安全岛”；在迎头使用的安全点柱、风锤必须有留绳；施工期间，严禁人员上下。
4.8大倾角巷道，迎头积矸浮石极易滚落伤人，（因设计优化，本工程倾角大，长度缩短，有条件将耙斗机安置在上山入口处，挡住滚石和飞矸）炮后人员进入工作面前，必须由有经验的人员站在安全地点，用长柄工具找尽巷道顶板、两帮及山墙处的悬矸、活矸；并将斜巷内易滚动的浮矸、杂物清理干净后，其他施工人员才可进入斜巷内。
5结论
5.1以往工程管理人员认为施工阶段需要投入大量的人力、物力和财力，存在安全隐患多，所以控制施工过程，也就控制了工程成本，消除了安全隐患；殊不知控制工程成本、减少安全隐患的关键在于工程实施之前的工程设计。进行设计优化带来的重要意义不仅是节约工程造价、缩短建设工期，还能从根本上减少安全风险。
5.2一般大倾角巷道工程量不大，工期也不长，其特殊性使得一些“高大上”的设备不能使用，造成安全系数低、施工条件差、劳动强度大等问题，所以在施工中，一些简单实用的“土办法”更能有效地解决安全、生产上的问题，如“工作平台”、“防护网”、“留上下棕绳”、“ 短腿风锤”等。
5.3施工这种技术难度大、安全系数低的工程，必须选择管理水平高、技术力量过硬、现场经验丰富的施工队，合理有效地组织生产、严格执行“找顶清矸”工作，减少斜巷上下往返的次数，减少接触隐患的机率，从而有效避免安全事故的发生。
参考文献
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论文作者:欧阳志龙
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/2
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