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1、 煤矿安全规程 之巷道支护规程解读 第一条v 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工作。修复支架时必须先检查项、帮，并由外向里逐架进行。v 在松软的煤。岩层或流砂性地层中及地质破碎带掘进时，必须采取前探支护或其他措施。v 在坚硬和稳定的煤、岩层中，确定巷道不设支护时，必须制定安全措施。【解读】本条是对掘进工作面顶板、支护管理的规定。支护的作用在于加强巷道附近周围岩石的强度，防止破坏岩石的脱落。支护的阻力越大、强度越大，越及时，就越能加强巷道围岩的强度，限制破碎区的扩展。由此可见，支护对于防止冒顶、片帮、吊矸
2、有着非常重要的作用。为了保证安全，防止岩石冒落伤亡，必须及时对悬空顶板进行支护，消除空顶作业。v 1977年12月9日，某矿510采区480m流水巷岩 巷掘进工作面发生冒顶事故，死亡5人，轻伤2人。v 事故原因是掘进13m不锚不喷，也没有临时支护，在大面积空顶下违章作业。队长发现顶板不好，要加强支护，反遭到副区长的批评，责令继续作业，导致了这次事故的发生。v 为了防止崩倒、崩坏支架，在钻爆方面从炮眼角度、装药量、爆破顺序上采取措施外，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。v 为了防止修复支架时发生冒顶堵人事故，修复支架时必须先检
3、查顶、帮，并由外向里逐架进行，严禁由里向外进行。v 在松软的煤、岩层或流砂性地层中及地质破碎带掘进巷道时，必须采取前探支护或其他措施。前探支护有以下几种形式：（1）前探刹杆（图1-1）爆破后，找顶完毕，用二根长度超过3架棚距的24kg/m钢轨，架在二架棚粱上，前探空顶，再刹住空顶顶板。图1-1 前探刹杆124kg/m钢轨；2普通刹杆 （2）鱼尾式工作面超前支护（图1-2）掘进工作面呈鱼尾式，两侧先掏进去，把两根棚腿立上，再掘顶部，上棚粱，刹顶板。图2-1 鱼尾式工作面超前支架 （3）超前锚杆（图1-3）爆破前，在掘进工作面顶板上打5根锚杆，斜上角度70,预先把下一循环的顶板支护上。爆破后再打正
4、规锚杆。图1-3 超前支护1超前锚杆 2正规锚杆 （4）预挑围壁（图1-4）离掘进断面轮廓线以外100mm处，每隔0.6m用岩石电钻打一圈7m、直径50mm、上仰10的钻孔，插入一根长8.0m、直径1925mm的螺纹钢杆作锚杆杆体，杆体外端弯一个圆环，钻孔中注入100号水泥砂浆，成为预挑锚杆。然后在每根预挑锚杆两侧打二个40mm钻孔，用一根长2.5m的废旧钢丝绳作锚杆杆体，穿过预兆锚杆外漏的圆环，再插入二个钻孔中，注满水泥砂浆，成为固定套锚杆。至此，在掘进断面之外形成预挑围壁，预先支护掘进工作面前方6m长的顶板。以后每掘进0.81.0m，就打一组固定套锚杆，并喷100m厚混凝土，直至预挑锚杆只
5、剩1m长时，停止掘进，又开始打下一组7m长得预挑锚杆，如此循环前进，直至度过松软破碎带。图1-4 预挑围岩1预挑锚杆 2固定套锚杆 2008年9月，大沟煤矿掘进三队在施工1503运输巷片口时，规定空顶距不得超过2.3m，熊宝银由于违章作业，在使用掘进机片口抹角时，空顶超距。在没有采取任何有效措施的情况下，导致顶板掉落矸石，砸伤胸部，造成事故。2008年11月，大沟煤矿掘进三队的苑承东在支护1402运输巷时，在没有做任何临时支护的情况下，更没有执行敲帮问顶制度，空顶作业时、矸石掉落，将苑承东胸部砸伤，险些造成重大事故。在坚硬和稳定的煤、岩层中，确定巷道不支护，必须具备以 下条件之一：（1）巷道开
6、凿后，岩体不发生明显的变形和位移；（2）巷道在整体均匀的岩层中，或抗压强度60MPa以上，又无冲击地压危险；（3）煤和半煤烟巷道中，煤体稳定，煤层不会自然发火，顶板符合（1）、（2）条件的岩石。第二条v 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。支架与顶帮之间的空隙必须塞紧、背实。巷道砌碹时，碹体与顶帮之间必须用不燃物充满填实；巷道冒顶空顶部分，可用支护材料接顶，但在碹拱上部必须充填不燃物垫层，其厚度不得小于0.5m。【解读】本条是关于支架间设牢固的撑木或拉杆以及砌碹填碹的规定。撑木或拉杆是连接支架的构件，其作用是传递支架间的压力和保持支架的稳定性，
7、使支架由单体受力变为整体支架受力，能抵抗局部来压、斜向来压和爆破冲击波的冲击。为了能充分发挥撑木和拉杆的作用，撑木或拉杆安设要牢固并成一直线。v 倘若支架间没有设牢固的撑木、拉杆，或者拉杆或者撑木因为爆破作业等因素遭到破坏时，支架之间的围岩就会向巷道内的自由空间产生变形，并且向巷内移动，结果使支架产生不规则的变形，甚至使支架倾倒。支架变形或者倾斜后，其支架已起不到支护的作用。支架失稳后，必然后导致该段巷道的大冒落。我国煤矿此类冒顶事故时有发生，尤其在20世纪的5070年代表现非常突出，其造成的伤亡和经济损失是十分惨痛的。因此，支架间的撑木或拉杆必须齐全牢固，支架与顶班之间的空隙必须塞紧，接顶背
8、实，背板要呈双数，打紧楔子，使支架均匀受力并防止漏矸。v 可缩性金属支架之间应使用金属支拉杆，因为木质支拉杆不容易固定，又会产生缩而松动。可缩性金属支架间的可缩量是依靠U型钢梁与腿搭接处的摩擦阻力由卡缆螺丝提供的，螺丝上的越紧，梁腿之间的摩擦阻力就越大，可缩量就越大。所以，卡缆的螺丝不能用手去拧，必须用机械扳手，才能拧紧。v 支架与顶帮之间的空隙必须塞紧、背实，其作用一是阻止顶帮围岩的变形、破坏，二是使支架能均匀受力。当顶帮围岩松软破碎压力大时，可人为地将掘进断面扩大，在支架与顶帮的空隙之间刹双层或三层刹杆。遇高顶处要用木垛接顶。刹杆或木垛都必须紧密接顶接帮，打紧楔子。如果不紧密接顶接帮，则刹
9、杆或木垛如同虚设，冒顶、片帮事故就可能在顷刻之间发生，这种教训屡教不鲜。v 基于同样的原因，巷道砌碹是，碹体与顶帮之间必须用不燃物充满填实，高顶处可用木垛接顶，但在碹拱上部必须充填厚度不小于0.5m的不燃物垫层，使碹体均匀受力。禁止不填碹和填半截碹。1988年5月15日，某工程处施工南翼运输大巷4号交岔点时，发生一起塌碹事故。巷道净宽4.2m，净高3.7m，半圆形拱，料石碹。当碹砌到两架碹胎拱基处时，顶帮曾冒顶1.5m高，用木垛接顶。砌到拱基线以上时，顶板又掉下一块0.92m0.40.2m的大石块，将拱顶的木垛推倒，并砸掉6块料石，将1名工人砸死。事故原因：v （1）碹顶充填不满不实，且只有一
10、个孤立木垛与冒高处接顶，其余1.5m高、10m长的高顶未填满；v （2）碹胎架设质量差，支撑碹胎的戗顶子偏向一侧；v （3）砌碹质量不好，砂浆不饱满，石楔子不齐全；v （4）没有认真执行敲帮问顶制度。第三条v 更换巷道支护时，在拆除原有支护前，应先加固临近支护，拆除原有支护后，必须及时除掉顶帮活矸和架设永久支护，必要时还应采取临时支护措施。在倾斜巷道中，必须有防止矸石、物料滚落和支架歪倒的安全措施。【解读】本条是关于拆除与更换支护时应采取安全措施的规定。v 巷道支护在受到爆破、采动和地下水的影响，因软岩岩性变化或地质构造作用而引发的应力变化的作用下，以及设计时依据的条件的变化和施工时的工程质量
11、欠缺等因素的综合作用，部分巷道和局部巷道的支护会遭受破坏，会直接影响安全使用和危及人员生命安全。所以，遭受破坏的巷道支护必须进行支架的更换或返修。v 由于需要更换支护的巷道多处在岩层较破碎的地带，岩层稳定性较差，在原有支护被撤除时多会出现岩石冒落等现象，稍不注意就会造成人员伤亡。因而，为了使更换支护施工的人员有一个安全可靠的作业场所和空间；同时也为了防止在拆除破坏段巷道支护时，已破坏支护段的巷道发生冒落的扩展，必须预先加固临近支护。首先，必须先识别围岩来压情况。识别的方法有以下三种:v （1）观察预兆法。顶板来压的预兆主要有声响、掉渣、片帮、出现裂隙、漏顶、离层等现象，直接判断有无冒顶危险。v
12、 （2）木楔子探测法。在顶板岩石的裂缝中打入小木楔，过一段时间进行一次检查，如发现木楔松动或掉落，说明裂缝在扩大，预示有冒顶险情。v （3）敲帮问顶法。这是最常用的方法，其中又分锤击判声法和震动探测发两种。锤击判声法是用镐或铁棍敲击顶板，若发出“当当”的清脆声，则表明围岩完好；若发出“噗噗”的沉闷声，则表明顶板已发生离层或断裂，是冒顶或掉石的征兆。震动探测法是一手手指扶在顶板下面，另一手用镐或铁棍敲击顶板，如果手指感到轻微震动，则表明此处顶班已经离层或断裂。操作人必须站在支护完好的安全地点进行。v 采用锚喷支护的巷道，因地质、矿压、施工质量等原因，混凝土喷体也会出现裂纹、裂缝、离层等破坏现象。
13、喷体裂缝、离层的破坏程度也需要用敲帮问顶的方法探明。v 探明的工作面顶帮松动、断裂和离层的破坏程度，分别采用不同类型的支护方式加以维护，可采取什么方式处理顶帮岩石提供依据，能够保证作业人员的安全，因此，敲帮问顶必须纳入制度化的管理中去；否则，顶帮冒落、掉块、片帮、喷体坠落伤人事故就有可能发生。v 每班的生产班组长要及时地对顶帮和两帮围岩进行检查，每个作业人员也必须经常地用这种方法检差工作地点的帮顶情况。v 1978年7月20日，九里山矿井运输大巷工作面掘进爆破后，由于班组长没有进行敲帮问顶就进行平碴、立碴胎，结果顶帮冒落，造成两死两伤的惨痛事故。v 1989年10月，新庄矿轨道上山采用下山作业
14、方式，爆破后虽进行了敲帮问顶，但不彻底，其顶班有一裂纹，敲帮问顶作业人认为安全无事就恢复就碴，在出碴时掉下一大块矸石，造成1人死亡。v 拆除原有支护之后，必须除掉活矸，必要时采取打浅眼、放小炮的办法除掉大块活矸石。有的还应采取临时支护措施，如打顶子、架设无棚腿或用套杆刹顶等，然后架设永久支护（图1-5）v 在倾斜巷道施工中，必须在拆除段下方设置挡栏，防止矸石、物料滚落。为防止支架歪倒，支架的岔脚和迎山脚必须符合作业规程规定；最下边一架支架要打戗顶子；每隔34架支架在两帮围岩上打托钩别住棚腿等。图1-5 临时支护（a）打顶子（b）无棚腿（c）套锚杆刹顶第四条 采用锚杆、锚喷等支护形式时，应遵守下
15、列规定：v （一）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。v （二）采用钻爆法掘进的岩石巷道，必须采用光面爆破。v （三）打锚杆眼前，必须首先敲帮问顶，将活矸处理掉，在确保安全的条件下，方可作业。v （四）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。v （五）软岩使用锚杆支护时，必须全长锚杆。v （六）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
16、动保护用品。v （七）锚杆必须按规定做拉力试验。煤巷还必须进行顶板离层检测，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。v （八）锚杆必须用机械或力矩扳手拧紧，确保锚杆的托班紧贴巷壁。v （九）岩帮的涌水地点，必须处理。v （十）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。【解读】本条是采用锚杆、锚喷等支护时应遵守的规定。v 锚喷技术，是井巷支护技术的重大改革。传统支护如棚子、砌碹等是被动承压结构，而锚喷支护却能起到加固围岩、提高围岩能力并与围岩结成一体共同承压，使围岩由荷载变成承载结构，从而达到永久支护的目的。v 为了
17、指导施工，保证工程质量和安全，根据井巷所处的围岩性质、稳定性及断面大小和涌水等情况，在编制的施工组织设计或作业规程中，对锚杆、锚喷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，都要加以规定。v 光面爆破技术是随着锚喷支护技术的推广与应用发展起来的。其特点是：爆破后巷道断面成形好，减轻围岩因炮震产生的裂隙并保持围岩基本稳定，有利于提高围岩自身的承载力能。光面爆破，通常是根据不同岩层的实际情况，合理的选用小直径药卷，正确的确定周边眼的眼距、最小抵抗线和装药量等参数，选用不偶合或空气柱装药结构，用毫秒雷管与导爆索引爆，以保
18、证周边眼同时起爆和在一个循环爆破中周边眼最后起爆来实现的。v 井巷施工既要破坏断面以内的岩石，又要保护断面以外的围岩。在这对矛盾中，保护围岩是矛盾的主要方面，围岩保护好了，就给施工安全、支护质量、使用和维护创造良好条件。光面爆破局势解决这一矛盾、满足上述要求的有效手段。通过光面爆破，巷道岩面上没有明显的炮震裂缝，巷道轮廓成形规整，减少超挖或欠挖量；在巷道周边留下半个炮眼的眼痕，眼痕率越高，光面爆破的效果越好；由于工作面很少出现危岩，有利于施工安全。光面爆破与锚喷支护结合使用，可取得相得益彰的效果。所以，采用钻爆法掘进岩石巷道，必须采用光面爆破。v 打锚杆眼前，必须首先敲帮问顶，将活矸处理掉。遇
19、到大快活石一时处理不掉时，可采取先打顶子或架棚，后打锚杆或先喷后锚，后打浅眼、放小炮的办法除掉大快活石，确保安全的条件下进行作业。v 使用锚固剂（入水泥砂浆、快硬水泥卷、树脂药卷等）固定锚杆时，应将孔壁冲洗干净，否则，孔壁上的灰尘、碎屑将妨碍锚固剂与孔壁的粘结而降低锚固力。砂浆锚杆主要是靠砂浆将杆体与孔壁粘结成一体的，因此，必须灌满填实。v 在软岩中使用锚杆支护时，必须全长锚固。如果只是断头锚固，一旦岩面一端掉块、松动，则整根锚杆失效，而全长锚固时，即使减少一点锚固长度，也不致于整根失效。v 喷浆或喷射混凝土时，若采取干拌料、干喷工艺、干拌料通过喷射机，一压风做动力沿着管路压到喷嘴处与水短暂混
20、合后，以较高的速度喷射到岩面上，产生大量的水泥灰尘，水泥粉浓度大大超过规程第七百三十九条的规定标准，会对人体造成很大损害，是作业环境静恶化，工作面能见度降低，给施工安全带来严重威胁。我国煤矿中从1965年开始应用喷射混凝土技术已有40多年的历史，为了降低粉尘浓度，抑制粉尘的产生，做了大量的科技革新、技术改造、科研攻关。才去了许多综合排尘、防尘措施，并收到明显的效果。v （1）在井下设专门料场，定点卸料、拌料。料场设专用回风道，用除尘器净化含尘空气，佩戴个体防护用品，以降低卸料、拌料、上料时粉尘浓度。v （2）潮拌料。搅拌砂、石千先洒水预湿，经滤水后其含水量在6%7%时才加水泥搅拌，可使拌料过程
21、的粉尘浓度降低。v （3）使用湿式过滤除尘器，一出去喷射机上料口、余气口和结合板上产生的粉尘。v （4）加强喷射的密封，防止漏风泄尘。v （5）用双水环预加水，一延长水泥湿润的时间和距离。v （6）采用小粒径、低风压、近距离的喷射工艺。石子粒径13mm，喷嘴出口风压0.2MPa，喷嘴口距喷射面的距离0.6m。v （7）防止堵管事故发生，以免处理堵管时粉尘飞扬。v （8）戴防尘口罩进行个体防护。v （9）使用湿喷机，进行湿喷。v 为了使喷体与岩面粘结得好，喷射前，必须冲洗岩面。v 喷射后应进行喷水养护，因为水泥是一种水硬性胶凝材料，在加水后发生水化作用而结硬，产生并增长强度。喷混凝土（浆）的水灰
22、比本来就低，水分蒸发后使水化作用缓慢，喷体硬化和强度的增长也随之缓慢。为了使水化作用能正常进行，仅靠巷道内的湿度自然养护是远远不够的，必须进行喷后的喷水养护。v 锚喷支护完成后，必须按质量标准检验其质量，锚杆要做拉力试验，煤巷要做顶板离层监测，喷体要做厚度和强度检测。在井下做锚固力试验时，必须有安全措施，防止落石、落机砸人事故的发生。v 由于徒手去拧螺帽产生的力矩有限，不足以使锚杆托板紧贴巷壁，从而使锚固力降低或整根锚杆失效，必须要用机械或力矩扳手，确保锚杆的托板紧贴巷壁。v 在喷射混凝土作业中，如发现顶帮岩壁上有淋水及裂隙水时，必须处理，否则将影响混凝土与岩石的粘结，造成混凝土成片脱落。对岩壁上的冷凝水，用压风一吹即可；对小面积的淋水和裂隙水，也可以通过多加速凝剂的混凝土喷射或用水玻璃涂抹来解决。对大面积的涌水、有压力的漏水和大裂隙水，可采取先导水后围堵或先围堵后导水的办法处理。v 喷射混凝土出现堵管，必须立即停电、停料、停水，但不停风，以便检查确定堵塞部位。在确定堵塞部位后，应停风，卸开堵塞处的接头，敲击输料管，使堵塞物松动，然后接好接头，送压风吹管，把管内堵塞物吹出。用压风吹管时，喷枪口前方及其附近严禁有其他人员。在敲击管路时，喷枪口应朝下。拆管时，不得面对管口，管口应朝向无人处，以免突然出料伤人。