隧道掘进水压爆破实际应用取得显著成果(常用版)

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附件一：隧道掘进水压爆破实际应用取得显著成果（常用版）(可以直接使用，可编辑完整版资料，欢迎下载）隧道掘进水压爆破实际应用成果工程爆破节能环保技术—隧道掘进水压爆破，自研发以来，经理论研究与实际应用，解决了工程爆破存在多年已久的未能充分利用炸药能量和严重污染环境等两大难题，具有极其显著的“节能环保”作用。现在我主要介绍隧道掘进水压爆破在多座隧道怎么实际应用的以及取得的极其显著的“节能环保”成果。1研发隧道掘进水压爆破的重要性我认为只有对研发隧道掘进水压爆破有了深刻的认识与理解，才会在行动上产生自觉性，才会行动起来。到底研发隧道掘进水压爆破有什么重要性？从何广沂教授发表的“我国隧道掘进钻爆技术发展综述”论文可知端倪。众所周知，交通建设是国民经济的先行官。这有力地说明了交通建设在国民经济发展中起到了举足轻重的作用。无论修建高速公路还是修建铁路，尤其在我国西南地区、东南沿海崇山峻岭地区，桥隧占的比重较大，是重点难点工程，是控制工期的工程，例如现今还在修建的宜（昌）万（州）铁路，隧道累计长度占全线总长的50％以上，还有襄（樊）渝（重庆）铁路二线建设，隧道工程占全线工程比重也很大…….修建公路、铁路、兴建水利电力工程，矿山开采国防建设……无论是隧道还是隧洞开挖，无论是巷道还是坑道开挖，目前基本是采用钻爆方法，所以提高钻爆技术对加快修路非常重要。不过需要说明的是，隧道开挖除了钻爆法，还可以使用“掘进机”（TBM），我国已进行了尝试，但就目前情况分析，不会有很大的发展，其原因是运输困难、费用高，并不比钻爆法施工优越；在国外，究竟采取掘进机开挖好还是钻爆方法好，看法意见也不一致。自20世纪60年代以来至今，我国在隧道（洞、巷道、坑道）开挖中采取的钻爆方法不断变化、不断发展和进步，表现在湿式钻眼代替了干式钻眼；使用了钻孔台车机械化钻眼；塑料导爆管代替了传统的火爆、电爆；使用了乳化炸药提高了防水作用；成功研究开发了节能环保爆破技术——隧道掘进水压爆破…….。对隧道掘进爆破技术起到质的飞跃即产生极其显著的经济与社会效益的，我们认为当属“湿式钻眼取代干式钻眼”、“导爆管非电起爆替代火爆与电爆”和“隧道掘进水压爆破代替了炮眼无回填堵塞爆破”。1.1湿式钻眼代替干式钻眼隧道掘进钻爆技术有三次重大的质的飞跃，或称三个里程碑。从产生的时间上，第一个台阶当属20世纪60年代出现的湿式钻眼代替了干式钻眼，这一由“干式”变为“湿式”钻眼，避免了隧道掘进钻爆工作人员矽肺病的困扰，拯救了施工人员的生命，保护了施工人员身体健康，所以说“湿式钻眼”具有极其显著的社会效益。“湿式钻眼”比较简单，正因为简单才被人们接受，才被人们推广，才彻底解决了矽肺病的困扰。但是让我们感到遗憾是，经多方查阅资料和向隧道界人士打听，直到如今还不知道“湿式钻眼”具体是上个世纪60年代哪一年出现的，是在哪座隧道开始试用的，是由谁或哪个单位研究开发的。1.2导爆管非电起爆代替火爆与电爆第二个台阶当属20世纪80年代出现的导爆管非电起爆代替火爆与电爆。隧道爆破掘进起爆眼中的雷管，其发展历程首先是火爆，然后为电爆，现今绝大多数采取塑料导爆管非电起爆。火爆由于本身起爆器材固有缺陷，不能实现微差爆破，所以爆破后岩石破碎不均匀，极易出现大块。为解决这一问题，于是出现了电爆。火爆与电爆相比，前者易学易会，可操作性强，便于普遍推广，但人工点炮紧张容易出现漏点，另外火爆容易出现哑炮，处理漏点和哑炮时由于种种原因造成的伤亡事故屡见不鲜。电爆解决了火爆所存在的问题，但电爆因受各种电与杂散电流的影响如处理不当，极易出现早爆，此外电爆网络设计与铺设，需要有一定技术能力的人才能胜任，所以普遍推广电爆存在着一定的困难，也因此电爆出现后，火爆并没有退出舞台，可以说20世纪80年代初之前，火爆与电爆在隧道爆破掘进使用中并驾齐驱。可是到了80年代，除有瓦斯的隧道，我国隧道掘进几乎清一色采用塑料导爆管非电起爆，彻底解决了火爆与电爆所存在的问题，在避免火爆与电爆所造成的伤亡事故方面做出了贡献。所以说导爆管非电起爆代替火爆与电爆，促使隧道掘进钻爆技术在上了一个台阶。导爆管非电起爆在我国推广使用的情况如何呢？1979年何广沂专家在得知瑞典人研究开发的塑料导爆管非电起爆系统已被国人引入到国内，于是与当时的生产厂家辽宁红光电器厂联系，经原铁道兵司令部批准决定，于1979年11月底派攻关组到东北大兴安岭塔（河）十（八站）铁路永安隧道进行试用并总结经验以便全面推广。攻关组由铁道兵科研所何广沂、吴国才，还有承担隧道施工的铁道兵第3师科技科张承悦副科长和该师13团付小郃副团长，另外还邀请了红光电器厂技术科的李工和钱工参加。于1980年3月在永安隧道开始试用，经过11个月的实际使用导爆管非电起爆，认为使用这种新型起爆系统，点炮时不会出现紧张心情，而且爆破效果大为改善，岩石破碎均匀了，大块率大大下降了，光爆质量极大提高，更为重要的是哑炮少多了，即使出现哑炮，也不会像处理火爆那样出现伤亡事故。铁道兵领导对试用导爆管非电起爆非常关心，非常重视，在听到取得成功的汇报后，派电影摄制组和记者前往现场录制采访，当年铁道兵第一部彩色电影教学片——《非电起爆》即问世了，《解放军画报》也刊登了导爆管非电起爆应用照片。1981年铁道兵部队全面推广了导爆管非电起爆。从1980年开始在隧道爆破掘进试用导爆管非电起爆到如今已过去了20多年，最近几年由于研究开发隧道掘进水压爆破，当看到导爆管非电起爆并联网路的旧面孔又呈现在眼前时，我们由衷地兴奋，为导爆管非电起爆攻关组实现人生价值感到骄傲。1.3隧道掘进水压爆破代替炮眼无回填堵塞爆破如果说隧道掘进钻爆技术中的湿式钻眼取代干式钻眼、导爆管非电起爆替代火爆与电爆产生了极其显著的社会效益，那么最近几年研究开发的“隧道掘进水压爆破”代替原来炮眼无回填堵塞爆破，不但具有一定的社会效益，而且具有极其显著的经济效益，促使了隧道掘进钻爆技术的发展上了又一个大台阶。目前我国隧道爆破掘进的现状是，几乎所有的隧道爆破掘进的炮眼采取无回填堵塞，或仅用炸药箱纸壳卷成卷塞入光爆眼口上。而“隧道掘进水压爆破”其创新点是：“往炮眼中一定位置注入一定量的水，并用专用的设备制成的‘炮泥’回填堵塞炮眼”。这一创新在国内外首次提出，并成功应用于实践，很好地解决了隧道爆破掘进存在的多年已久的未能充分利用炸药能量这一难题，经专家鉴定，该项技术为国内领先，国际先进。该项技术不同于以往隧道炮眼分布、炮眼参数选择与计算和起爆技术方面的研究，如果说这样的研究仅是促使隧道掘进钻爆技术“标”的变化与发展，那么“隧道掘进水压爆破”的研究就是促使隧道掘进钻爆技术“本”的升华与飞跃，促使隧道掘进钻爆技术发展到了一个崭新阶段，上了一个新台阶。隧道掌子面上炮眼围岩破碎的基本理论是，由于炮眼中炸药爆炸结果在炮眼围岩产生传递应力波，于是产生径向压应力和切向拉应力，当切向拉应力超过岩石的抗拉强度，岩石便产生裂隙而破碎；由于炸药爆炸还产生了大量气体，气体的膨胀进一步加强了岩石的破碎。隧道掘进水压爆破由于炮眼中一定位置有一定量的水并用炮泥回填堵塞，与炮眼无回填堵塞相比，最能有效利用应力波和膨胀气体的作用破碎岩石，此外由于炮眼中有水还会产生“水楔”和“水雾化”作用，不但有利于破碎岩石，还会起到降尘作用。经最近几年研究开发的“隧道掘进水压爆破”，经实际应用证明了与以往炮眼无回填堵塞爆破相比，具有显著的“三提高一保护”的作用，即提高了炸药能量利用率、提高了施工效率、提高了经济效益和保护环境，实属“节能环保”爆破，完全符合我国可持续发展战略方针，有广阔美好的应用前景。研究开发的“隧道掘进水压爆破”历经了理论研究、应用试验、推广试点和普遍推广等四个阶段，前三个阶段已完成，现今着力于面向推广。2隧道掘进水压爆破应用试验应用试验，即隧道掘进水压爆破进入的第一座隧道是渝怀铁路歌乐山隧道，时间是2002年6月。2.1隧道掘进常规爆破首先要指出的是，对于隧道掘进常规爆破，泛指炮孔无回填堵塞或仅用纸壳塞入炮孔（周边眼常用纸壳塞入炮孔口）。钻爆设计歌乐山隧道地质情况复杂，围岩情况多变，隧道开挖断面形式较多。因隧道掘进水压爆破主要在高压富水的灰岩地段，以典型的B型断面为例，断面面积为59.4m2。=3\*ROMANIII级围岩B型断面的常规钻爆设计如下：采用复式楔形掏槽，全断面炮孔数为117个（含光爆周边眼），掘进深度3.8m，全断面总计装药量为248.9kg。各种炮眼的深度、装药量、装填系数见表2－1，炮眼分布、起爆顺序见图2－1。表2－1歌乐山隧道B型断面常规爆破参数表炮眼分类炮眼个数炮眼深度(cm)炮眼角度(0)单孔装药量(kg)装填系数小计装药量(kg)水平垂直掏槽眼1组1821557901.80.8532.4285543组1843960903.60.8264.8辅助眼1938090902.10.7439.9底板眼1138590972.550.8828.1周边眼拱部1738090900.90.63(采用间隔装药)15.3边墙1638090900.914.4合计：炮眼共计117个，总耗药量248.9kg。图2－1炮孔分布及起爆顺序图其它断面形式和围岩情况，只是在此钻爆设计的基础上，根据断面面积和围岩岩性增或减炮眼数量，调整炮眼分布，掘进深度3.8m不变。爆破效果在=3\*ROMANIII级围岩（灰岩）地段，掘进深度3.8m，实际进尺3.2～3.5m，平均进尺3.36m，平均爆破利用率86.2％。爆破效果见表2－2。表2－2常规爆破效果表爆破类型单位岩石炸药实际消耗量(kg/m3)平均炮眼利用率爆渣块度(cm)/抛距(m)爆破后粉尘浓度(mg/m3)循环时间(min)常规爆破1.24786.2%80/27.916480注：本表中的抛距是渣堆得抛距，个别飞石可能较远；循环时间是指钻孔到出渣完毕的作业时间，不包括初期支护耗时；粉尘浓度的测点为掌子面60米处，数据开始采集时间为爆破后1min以内。2.2隧道掘进水压爆破钻爆设计水压爆破在炮眼数量、炮眼深度、炮眼分布以及起爆顺序等设计与常规爆破一模一样，仅在每个炮眼的装药量和装药结构上作了变化，即适当地减少了各个炮眼的装药量，往炮眼中装入水袋，最后用炮泥回填堵塞。水压爆破炮眼参数见表2-3。表2－3歌乐山隧道B型断面水压爆破参数表炮眼分类炮眼个数炮眼深度(cm)炮眼角度(0)单孔装药量(kg)装填系数小计装药量(kg)水平垂直掏槽眼1组1821557901.60.7528.82组1835857902.80.7850.43组1843960903.40.7761.2辅助眼1938090901.950.6837.1底板眼1138590972.40.8326.4周边眼拱部1738090900.750.53(采用间隔装药)12.8边墙1638090900.7512合计：炮眼共计117个，总耗药量228.7kg。炮孔装药结构炮孔的装药结构从炮孔底部至炮孔口依次为药卷、水袋和炮泥，见图2-2。装药前，先用尺量出炮孔深度，根据实测的炮孔深度计算出装药量及水袋、炮泥的长度后，将炸药、水袋和炮泥按顺序装填入炮孔中。需要说明的是，仅需在试验阶段准确测量每个炮孔的深度，在实际施工时，装填结构参数确定后，就不需要重复此项工作了。水袋、炮泥在炮孔中的长度比例为3:4。图2－2炮孔装药结构爆破基本情况自2002年6月到歌乐山隧道贯通，连续采取水压爆破施工整整200个循环，共计掘进了740.1m，在在=3\*ROMANIII级围岩（灰岩）地段，设计掘进深度3.8m，每循环实际进尺3.5～3.8m，平均每循环进尺为3.70m,平均炮眼利用率达97.4％。爆破效果见表2-4。表2－4隧道掘进水压爆破效果表爆破类型单位岩石炸药实际消耗量(kg/m3)平均炮眼利用率爆渣块度(cm)/抛距(m)爆破后粉尘浓度(mg/m3)循环时间(min)水压爆破1.04197.4%60/21.79.2480注：本表中的抛距是渣堆的长度，个别飞石较远；循环时间是指钻孔到出渣完毕的作业时间，不包括初期支护耗时；粉尘浓度的测点为掌子面60米处，数据开始采集时间为爆破后1min以内。2.3技术经济指标分析对比技术指标歌乐山隧道出口采取常规爆破掘进时，在正常情况下，从开始打眼到出碴完毕，平均用时480min。设计掘进深度3.8m，每循环实际进尺为3.2～3.5m，平均每循环进尺为3.36m，炮眼利用率仅为86.2％。每一循环实际用药量为248.9kg，实际单位用药量为1.247kg/m3。爆破的岩石最大块度为80cm，爆堆长27.9m。爆破后粉尘浓度平均为16mg/m3,见表2-5。歌乐山隧道出口采用水压爆破200个循环统计，从打眼开始到出碴完毕，所占用时间与常规爆破所占用时间的480min相差无几。这是因为打眼与装药、装水袋和回填堵塞炮泥平行作业的结果。水压爆破每循环平均进尺3.7m,炮眼利用率达97.4％，采取水压爆破200个循环实际进尺为740.1m，如仍采取常规爆破则需220个循环，推迟隧道贯通10d。水压爆破每一循环实际用药量为228.7kg，实际单位用药量为1.041kg/m3，单位耗药量比常规爆破降低了16.5％。水压爆破后，岩石块度最大仅为60cm，破碎度提高了；爆堆长仅为21.7m，与常规爆破相比缩短了23％。由爆碴破碎和爆堆短了，所以装碴比常规爆破快了。水压爆破，爆破后粉尘浓度为9.2mg/m3，与常规爆破相比降低了42.5％，其量测将表2-5。表2－5歌乐山隧道掘进水压爆破后粉尘浓度监测记录表监测日期测定地点工种采样时间(min)样品(滤膜)编号采样流量(L/mg)采样前滤膜重量(mg)采样后滤膜重量(mg)浓度(mg/m3)距掌子面60米处常规爆破1013082.3487.4417.02005.5.141023083.3488.1015.871033082.1586.6915.13距掌子面60米处水压爆破1093083.1585.848.9710103085.2188.109.6410113086.7189.408.99监测者：张银浪仪器型号与名称：TH-40E型恒流粉尘采样器经济指标歌乐山隧道采取水压爆破掘进与原先采取炮孔无回填堵塞的常规爆破相比，每循环多掘进了0.34m，并节省了炸药20.2kg，仅这两项就节省费用1141.1元，折合每钻爆1延米可节省308.4元，如把因通风、装碴时间缩短而节省的通风和装碴费以及项目部管理费考虑进去，每延米节省的费用比308.4元更多。我国铁路隧道近几年每年以200km的速度增长，如按歌乐山隧道采取水压爆破掘进每延米节省308.4元计算，就可节省费用6000多万元；如按歌乐山隧道采取水压爆破掘进，740.1m可少钻爆20个循环，那么200km则可少钻爆5400个循环，缩短施工时间2700d。综上所述，通过对隧道掘进水压爆破的研究与应用试验表明，水压爆破具有“三提高一保护”的显著作用，即提高了炸药能量利用率、提高了施工效率、提高了经济效益和保护了环境，则是一种节能环保工程爆破技术，符合我国可持续发展的战略方针，必将为我国工程爆破的发展作出贡献。隧道掘进水压爆破试验结束后，我们立即撰写了研究报告并申请坚定，于2002年12月18日，由重庆市科委主持，由重庆大学、太原理工大学、中国科学院力学所和铁道部科学研究院等八个单位的院士、研究员、教授和专家等9人组成了鉴定委员会，对“隧道掘进水压爆破技术”进行了鉴定。鉴定认为：隧道掘进水压爆破技术采取炮孔充填水袋，并用炮泥回填堵塞，提高了炸药能量利用率，改善了爆破对环境的影响，具有可操作性，实现了爆破技术工艺的创新；该项技术通过模型和现场试验，总结提出了炮孔中水袋与炮泥的合理配置；模型试验表明，在同样条件下，与常规爆破相比，炮孔不同部位围岩的切向拉应变增大7％～34％；歌乐山隧道的工程实践表明，改善了爆破效果，节约炸药达16.5％，提高了经济效益；采用该项技术后，由于炮孔中的水在爆炸作用下的雾化降尘作用，隧道工作面粉尘浓度比常规爆破降低42.5％，表明显著降低了爆破对环境的粉尘污染，具有良好的社会效益。综上所述，该项技术在本领域中已达到国内领先、国际先进水平。3隧道掘进水压爆破推广试点我们于2004年初，以“隧道掘进和石方开挖水压爆破应用技术”为题，向建设部申报了“科技成果推广项目”，并于2004年7月7日获得批准。在《建设部2004年科技成果项目》说明中写到：“《建设部2004年科技成果项目》共计85项，自发布之日起实施，有效期三年。其中，城乡建设技术29项；住宅产业化技术22项；建筑节能技术10项；新型建材与施工技术23项；信息化技术1项。这些推广项目是在全国26个省、自治区、直辖市、计划单列市建设行政主管部门推荐的119项科技成果基础上，经专家委员会评审和我部审查后确定的。”“隧道掘进和石方开挖水压爆破技术”列85项之首。按照《建设部2004年科技成果项目》的通知精神和要求，我们以“隧道掘进水压爆破”为重点进行了推广试点。下面按时间顺序介绍六座隧道掘进水压爆破推广情况。3.1宜万铁路马鹿箐隧道宜万铁路马鹿箐隧道出口是推广“隧道掘进水压爆破”试点的第一座隧道，于2004年12月8日开始投入推广试点工作。工程概况马鹿箐隧道全长7879米，出口位于箐口道湾，里程DK259+152，隧道出口位于曲线半径3000米的缓和曲线上，曲线里程为DK259+139.62，其余地段均位于直线上。隧道自进口至出口为连续上坡，纵坡为15.3‰，坡长8250米。线路左侧30米预留为二线位置，设具有施工地质超前探测，施工通风与排水，开辟工作面及运营期间排水等多功能的贯通平行到坑一座，平行导坑长7853米。隧道开挖高度9.71米，宽7.22米。马鹿箐隧道出口岩层为中厚层灰岩夹薄层灰岩或泥质条带，中厚层鲕状灰岩，中厚层白云岩，隧道围岩岩石力学强度高。层间结合良好，围岩基本分级为=3\*ROMANIII级。其中DK259+080至出口为=4\*ROMANIV级。地质复杂，有暗河、溶洞、溶槽、突水、突泥及岩爆等。3.1.2在马鹿箐隧道出口实施“隧道掘进水压爆破”是第一个试点，为使人们，尤其是钻爆队伍充分认识到“隧道掘进水压爆破”的优越所在，进行了炮眼五种不同装药结构的实际爆破效果对比。炮眼五种不同装药结构分别为：炮眼无回填堵塞，俗称常规爆破；炮眼用炮泥回填堵塞；炮眼底水袋与炮泥回填堵塞；炮眼用水袋炮泥回填堵塞；炮眼底水袋与水袋炮泥回填堵塞。炮眼五种不同装药结构如图3-1所示：图3－1炮眼五种不同装药结构五种不同的装药结构都是在与常规爆破（炮眼无回填堵塞）同条件下进行的，其炮眼布置（见图3-2）、炮孔数量、炮眼深度、起爆顺序与间隔时间都不变，掘进深度均为3.8m。五种不同装药结构实际爆破效果对比见表3-1。需要指出的是，图3-2炮眼布置是根据现场钻爆工实际打眼而绘制的，存在的问题是光爆眼间距a大于光爆层厚度W，合理布置应a小于W。图3-2常规爆破炮眼分布（单位：cm）爆破效果分析对照表3-1可知，炮眼用炮泥回填堵塞爆破效果好于炮眼无回填堵塞（常规爆破），而炮眼底水袋及炮泥回填堵塞又好于炮眼单纯用炮泥堵塞；炮眼水袋加炮泥回填堵塞好于炮眼底水袋与炮泥回填堵塞，而炮眼底水袋与水袋炮泥回填堵塞又好于炮眼水袋炮泥回填堵塞。通过实际爆破效果对比，对于“隧道掘进水压爆破”最理想的炮眼装药结构是炮眼底水袋与水袋炮泥回填堵塞。进行五种不同装药结构实际爆破效果对比，我们的目的还在于使钻爆队伍由浅入深地认识到最理想的装药结构优越于其他四种，在实施水压爆破过程中应按最佳装药结构进行。表3-1炮眼五种不同装药结构爆破效果对比表炮眼装药结构装药量（Kg）实际单位用药量（Kg/m3）节约炸药（%）实际进尺（m）炮眼利用率（%）提高进尺（%）大块（50cm以上）降低比例（%）爆堆缩短比例（%）炮眼无回填堵塞（常规爆破）204.150.953.284.2炮眼用炮泥回填堵塞197.750.897.53.3287.74.1203炮眼底水袋及炮泥回填堵塞187.90.8412.63.3588.24.7405炮眼水袋与炮泥复合回填堵塞185.90.8116.23.4390.47.27028炮眼底水袋及水袋炮泥复合回填堵塞186.50.7917.03.592.19.46532从“炮眼五种不同装药结构爆破效果对比表”中可以明显地看出水压爆破（指最佳的炮眼装药结构，下同）与常规爆破相比，具有显著的“三提高一保护”的作用。提高了炸药能量利用率，即节省了炸药：在同样炮眼布置、炮眼数量、炮眼深度、起爆顺序与间隙时间和地质条件下，每钻爆一个循环，常规爆破实际用药量为204.15Kg，而水压爆破仅为186.5Kg，不但提高了掘进深度，还节省了炸药17.65Kg，实际单位用药量由常规爆破0.95Kg/m3下降到0.79Kg/m3，降低了17%。提高了施工进度（施工效率），在同样条件下，每钻爆一循环，常规爆破实际进尺平均为3.2米，而水压爆破增加到3.5米，提高掘进深度0.3米，即常规爆破12个循环仅相当于水压爆破11个循环的进尺；水压爆破与常规爆破相比，大块率降低了65%，提高了岩石破碎度，炮堆长度缩短了32%，方便清渣，大大缩短了出渣时间。提高了经济效益：初步计算，水压爆破与常规爆破相比，每掘进一延米至少节省费用300元。所谓“一保护”，即改善了施工环境，保护了洞内施工作业人员的身体健康。马鹿箐隧道出口施工人员一致感觉和反映，水压爆破与常规爆破相比，粉尘烟雾有明显的降低。渝怀铁路歌乐山隧道出口采取了水压爆破时仪器实测，粉尘浓度降低了42%，现今炮眼底又有了水袋，粉尘浓度更会降低。3.2溪洛渡大河湾公路隧道金沙江溪洛渡水电站（中国第二大水电站）对外交通专用公路大河湾隧道出口是“隧道掘进水压爆破”在公路隧道推广第一个试点。推广试点于2005年1月13日开始投入了推广试点工作。工程概况大河湾公路隧道为金沙江溪洛渡水电站对外交通专用公路隧道。该隧道穿越金沙江北岸一山体，起止里程桩号K1+414～K4+530，全长3116m。隧道范围内出露的地层主要为第四系全新统积块石土，第四系上更新统冲、洪积亚黏土、沙砾、角砾石、碎石及块石土，第四系上更新统积块土。基岩自山体顶部向下分别为三叠系上统侏罗系下统砂岩夹页岩；三叠系中统石灰岩夹砂岩；三叠系下统灰岩夹砂岩、砂岩夹泥岩。隧道掘进水压爆破推广试点地段，岩石以石灰岩为主，夹薄层砂岩，岩层近似水平，开挖断面宽度为11.68m，高度为8.00m，开挖断面面积为78.82m2推广试点内容根据马鹿箐隧道出口推广试点所总结的经验，在大河湾公路隧道出口推广试点时已把前面所述的炮眼五种不同装药结构浓缩为三种不同装药结构：炮眼无回填堵塞；炮眼用水袋炮泥回填堵塞；炮眼底水袋与水袋炮泥回填堵塞。这三种不同装药结构见图3-3:图3－3炮眼三种不同装药结构炮眼底装水袋，是我们大胆尝试，其爆破效果通过第一个试点还不能充分说明问题，还需要进一步比较，所以推广试点内容中还保留了炮眼水袋炮泥回填堵塞，其目的是为了实际爆破效果对比。在与常规爆破同样条件下，及仍按原炮眼布置分布，见图3-4,每循环设计进尺仍为3.8米，炮眼数量、炮眼深度、起爆顺序及间隔时间等不变。图3-4常规爆破炮眼分布（单位：cm）上述炮眼三种不同装药结构实际爆破效果见表3-2。表3-2炮眼三种不同装药结构爆破效果对比表炮眼装药结构装药量（Kg）实际单位用药量（Kg/m3）节约炸药（%）实际进尺（m）炮眼利用率（%）提高进尺（%）炮眼无回填堵塞（常规爆破）1890.7723.182炮眼水袋与炮泥复合回填堵塞1730.592223.79719炮眼底水袋及水袋炮泥复合回填堵塞1710.585243.79719爆破效果分析从表3-1和表3-2可以看出，炮眼底水袋与水袋炮泥回填堵塞，其爆破效果略好于炮眼水袋炮泥回填堵塞，其实前者最大的优点还表现在降尘和防岩爆方面：由于炮眼最底部有水袋，可以比喻为爆破最后一刹那给爆堆“喷水”，其雾化降尘作用效果更好；炮眼底有水袋，其“水楔”作用不但更进一步破碎岩石，而且水渗入到掌子面的岩石中，对防止岩爆起了很好的作用。所以说炮眼底水袋与水袋炮泥回填堵塞这种装药结构称为“水压爆破”。从表3-2可以进一步看出，水压爆破与常规爆破相比，更具有显著的“三提高一保护”作用：实际单位用药量降低了24%；每循环掘进深度增加了0.6米，即常规爆破6个循环累计进尺仅相当于水压爆破5个循环；每掘进一延米可节省费用700元以上；降尘效果更好，此外还有防岩爆作用。通过在大河湾公路隧道推广试点，各种数据无可争议地证明了“隧道掘进水压爆破”的优点。自推广试点起一直到隧道贯通，始终采取了水压爆破，共进行108个循环，累计进尺396米，比业主要求工期提前了33天。另外，我们于2005年3月2日在宜万铁路齐岳山隧道出口开始第三个推广试点。通过试点，水压爆破与常规爆破相比，节省炸药23％，炮眼利用率高达100％，每循环提高进尺0.35m，爆堆缩短率33％，每循环掘进一延米可节省费用300元左右。2005年4月14日又在在浙江台金高速公路苍岭隧道出口进行了第四个推广试点工作，通过试点，水压爆破与常规爆破相比，节省炸药18.9％，提高掘进深度0.3m，每钻爆一延米可节省500元左右，粉尘浓度也大大降低。从宜万铁路马鹿箐隧道出口第一个推广试点开始到台金高速公路苍岭隧道出口第四个推广试点，证明了“隧道掘进水压爆破”与常规爆破相比，具有显著的“三提高一保护”的作用。3.3粉尘浓度与有害气体监测在黔桂铁路定水坝隧道进行了粉尘浓度的监测，常规爆破与水压爆破粉尘浓度如表3-3所示。从表中可知，水压爆破粉尘浓度下降67％。表3－3粉尘浓度监测记录表监测单位：中铁十局集团五公司试验室编号:2005-01监测日期测定地点工种及状态采样时间(min)样品(滤膜)编号采样流量(L/mg)采样前滤膜重量(mg)采样后滤膜重量(mg)浓度(mg/m3)一、常规爆破2005.8.319:11-9:16黔桂铁路定水坝隧道平导距掌子面25米处爆破后3min，未通风513038.968.7198.72005.8.3117:35-17:40黔桂铁路定水坝隧道平导距掌子面25米处爆破后3min，未通风523041.268.9184.7二、水压爆破2005.8.3110:49-10:54黔桂铁路定水坝隧道平导距掌子面25米处爆破后3min，未通风533041．951.4702005.8.3121:03-21:08黔桂铁路定水坝隧道平导距掌子面25米处爆破后3min，未通风54304149.556.6平均值63.3填表人：李彪时间：2005年9月9日仪器型号与名称：TH-40E型恒流粉尘采样器：万分之一克分析天平在襄渝铁路二线清水溪隧道进行了有害气体的监测，其监测结果见表3-4。表3－4有毒有害气体监测记录表监测部门：中铁十一局集团五公司企业管理部监测时间测量地点工种CO(标准24×10-6)NO2(标准2.5×10-6)SO2(标准5×10-6)CH4(标准15%LEL)测量值超标测量值超标测量值超标测量值超标2006.9.104:30中铁二十局三公司襄渝二线清水溪隧道出口距掌子面23m正常爆破2801066.67%0.7未超标0.5未超标4未超标2006.9.114:10中铁二十局三公司襄渝二线清水溪隧道出口距掌子面23m正常爆破3501358.33%1.1未超标0.9未超标6未超标2006.9.123:20中铁二十局三公司襄渝二线清水溪隧道出口距掌子面23m水压爆破12004900.00%8.1224.0%8.264.0%12未超标2006.9.1314:20中铁二十局三公司襄渝二线清水溪隧道出口距掌子面23m水压爆破12004900.00%11.9376.0%10.8116.0%14未超标填表人：苟君熙、杨坤注：=1\*GB3①水压爆破各种有毒气体浓度均比正常爆破高，原因是水压爆破后各种有毒有害气体浓缩在距隧道掌子面近20米的一个小范围内，没有扩散，用110kW以上隧道抽风机可以在5min之内全部抽完，进入下一步工序；而正常爆破后各种有毒有害气体大面积扩散，弥漫到整个隧道之中，用110kW以上隧道抽风机至少要30min以上才能抽完，进入下一步工序。水压爆破比正常爆破可以缩短工序之间的时间近30min。=2\*GB3②水压爆破通过隧道抽风机抽风后的空气清洁度比正常爆破通过隧道抽风机抽风后的空气清洁度要好，有利于出渣人员工作，有利于防止矽肺病的发生，有利于保护工作人员的职业健康安全。3.4隧道掘进光面水压爆破前面所述及的隧道掘进水压爆破，光爆炮眼仍采取常规爆破，即光爆炮眼间隔装药导爆索引爆炮眼中所有药卷。随着对隧道掘进水压爆破研究的不断深入，在马鹿箐隧道和定水坝隧道还进行了光爆炮眼水压爆破的试点。3.4该隧道掘进实际光爆炮眼常规装药结构与水压爆破装药结构如图3-5至图3-7。图3-5常规光面爆破周边眼装药结构（单位：cm）图3-6水压光面爆破拱部周边眼装药结构（单位：cm）图3-7水压光面爆破边墙周边眼装药结构（单位：cm）光面炮眼水压爆破后，整体开挖断面圆顺平整，拱部线性超挖6cm，边墙为5cm，全断面无欠挖，半眼痕保留率达到90％（常规爆破为80％）。光面炮眼水压爆破最大的优点是节省爆破材料费，常规光面爆破由于采用导爆索起爆成本高，每循环发生的材料费为610元，而水压光面爆破由于取消了导爆索，成本大大降低，每循环材料费仅369元，节省40％。除此之外，还能起到进一步降低粉尘浓度和防止岩爆的作用。定水坝隧道掘进光面水压爆破该隧道掘进实际光面炮眼常规装药结构与光面炮眼水压爆破装药结构如图3-8至图3-9所示。图3-8隧道掘进常规光面爆破炮眼装药结构图3-9隧道掘进光面水压爆破炮眼装药结构定水坝隧道掘进光面水压爆破效果十分令人满意。虽然炮眼底部增长了水袋，但由于光爆层厚度较断面内炮眼间距小，故光爆炮眼没有留下炮痕。拱部半眼痕达到了95％，边墙达到了80％，整个隧道开挖轮廓面平整圆顺，没有出现像常规光面爆破出现的凹凸不平现象。不但如此，水雾降尘效果更为明显，爆破后能见度大大提高。光面水压爆破与常规光面爆破的爆破材料用量对比见表3-5。表3-5爆破材料用量表爆破方法每循环炸药量(kg)每循环毫秒雷管(个)每循环导爆索(m)每循环爆破材料费(元)常规光面爆破17.858150470水压光面爆破26.88350290注：表中数据是以当地毫秒雷管每个3.5元，炸药每公斤6.3元、导爆索每米2.2元而计算出的爆破材料费用。从表中可看出，光面水压爆破与常规光面爆破相比每循环可节省爆破材料费32％。4隧道掘进水压爆破现场会中铁十一局集团根据马鹿箐铁路隧道和溪洛渡大河湾公路隧道两个推广试点所取得的成效，认为“隧道掘进水压爆破”应在全局集团范围内普遍推广。于2005年4月7日在马鹿箐隧道召开中铁十一局集团全面推广《隧道掘进水压爆破》现场会。参加现场会的有段昌炎董事长、徐凤奎副董事长、覃为刚副总经理以及各子公司的领导及工程技术干部50余人。现场会开了整整一天，上午经验介绍，下午参观现场。与会者在隧道口观看了炮泥、水袋加工制作，并进洞在掌子面前观看了往炮眼装水袋、装药、再装水袋、最后用炮泥回填堵塞炮眼的全过程。爆破后约10分钟，与会者又进洞观看爆破效果，当看到爆堆集中、爆渣破碎并感觉爆破前后空气质量无差异时，大家异口同声地说：“还是水压爆破好！”这一炮，炮眼利用率高达100%，即设计掘进深度3.8m，爆破后实际进尺3.8m。为了确保“隧道掘进水压爆破”在全集团公司得到全面推广，集团公司还下发了《关于全面推广“隧道掘进水压爆破”的规定》，内容如下：经宜万铁路马鹿箐隧道和金沙湾溪洛渡水电站大河湾公路隧道推广“隧道掘进水压爆破”试点所取得的显著成效和所总结的经验，隧道掘进节能环保水压爆破较之常规爆破（炮眼无回填堵塞或用炸药箱纸壳堵在炮眼口），能显著提高炸药能量利用率（降低炸药单耗）、提高施工效率（施工进度）、提高经济效益、保护施工人员身体健康（降低爆破粉尘量）。目前，从技术、管理、设备、施工组织及施工方法等方面，我集团公司已全面具备全面推广该项新技术的条件，为此，为推广科技创新、提升企业形象、保护环境、关爱生命、创造更大的经济和社会效益，集团公司决定全面推广该项新技术，并特作规定如下：一、提高认识，大力宣传。要充分认识到“隧道掘进水压爆破”是矿山法隧道施工技术发展的一个里程碑，是“构建和谐社会、保护环境、关爱生命”在隧道施工中的具体体现，要在集团公司所属项目和操作人员的心中，努力提高推广该项新技术的自觉性、主动性和积极性。二、为全面推广该项新技术，集团公司在建或今后承建的隧道，应一律采用“隧道掘进水压爆破”代替常规爆破。对在建隧道若钻爆已分包，应把采用“隧道掘进水压爆破”所提高的效益，甲乙双方分享；对新中标的隧道，分包方必须有采用“隧道掘进节能环保水压爆破”的承诺，并适当降低报价，方可中标分包。对钻爆分包的在建隧道，其炮泥机、封口机、塑料袋等购置费，暂由项目部垫付，待隧道贯通后分包方如数偿还；以后中标的隧道，分包方应自费购置“两机”、“一袋”，炮泥加工和水袋封口应由分包方负责，项目部仅负责邀请厂商到现场进行培训或机械维修。三、实施“隧道掘进水压爆破”初始阶段，项目部应派专门的技术人员进行指导，正常后，项目部应监督检查，确保“隧道掘进节能环保水压爆破”的全面落实。四、在推广“隧道掘进水压爆破”过程中，要不断地找出存在的问题予以解决，并不断总结经验，推动科技创新。五、马鹿箐隧道现场会后，有关项目部应于2005年7月初和10月初分两次把推广的情况以书面形式上报集团公司科技中心，以利集团公司所属各单位交流；推广过程中遇到解决不了的问题，应及时反映，集团公司届时派人协助解决，集团公司将不定时不定点进行检查。六、推广“隧道掘进水压爆破”所取得的成效，列为考核项目部工作的主要内容之一。对于积极主动推广并卓有成绩的项目经理和技术人员予以通报表扬和奖励；对消极应付的项目经理予以批评，严重的撤销项目经理职务。七、今后在有关隧道工程的投标中，应把集团公司在“隧道掘进水压爆破”的优势反映在标书中，并在报价上给予优惠，以提高中标率。隧道掘进水压爆破经多座隧道推广试点，充分证明具有极其显著的“节能环保”作用。通过试点，已从技术、设备、施工方法等方面为面向广泛推广提供了成熟的经验。编号：鲍店煤矿掘进工作面作业规程工作面名称：七采区轨道集中巷规程编号：GCJ1-2021-01编制人：区队长：批准人：编制日期:2021年01月29日执行日期:2021年02月04日施工单位：掘进一区513队目录目录…………………1会审单位及人员签字………………3矿审批意见…………4开工申请单…………5作业规程贯彻记录…………………6第一章概况………………………1第一节概述…………………1第二节编写依据……………1第二章地面相对位置及地质水文情况…………2第一节地面相对位置及邻近采区开采情况………………2第二节煤（岩）层赋存特征………………2第三节地质构造……………4第四节水文地质……………4第三章巷道布置及支护说明……………………4第一节巷道布置……………4第二节支护设计……………8第三节支护工艺…………24第四章施工工艺………………26第一节施工方法…………26第二节凿岩方式…………26第三节爆破作业…………29第四节装、运岩（煤）方式……………42第五节管线及轨道敷设…………………42第六节设备及工具配备…………………42第五章劳动组织及主要技术经济指标………43第一节劳动组织…………43第二节循环作业…………43第三节主要技术经济指标………………45第六章生产系统………………45第一节通风系统…………45第二节压风系统…………49第三节防尘系统…………50第四节防灭火……………51第五节安全监测系统……………………51第六节供电系统…………53第七节排水系统…………54第八节运输系统…………55第九节通讯系统…………56第七章灾害预防及避灾路线…………………56第八章安全技术措施…………58第一节施工准备…………58第二节“一通三防”管理………………58第三节顶板管理…………60第四节爆破管理…………61第五节防治水管理………66第六节耙装机操作及机电管理…………66第七节运输管理………77第八节重物起吊安全要求…………………82电路吊挂及管路安装………………83安全管理……………84过Ⅶ-F10断层技术要求…………85第十二节安全因素评估……………………88第十三节其它……………88会审单位及人员签字编制：年月日掘进一区：年月日生产技术科： 年月日年月日通风科：年月日测绘测绘中心：年月日机电科：年月日企管科：年月日安监处：年月日总工程师：年月日审批意见巷道开工申请单施工单位工程名称开工时间掘进一区七采轨道集中巷2009工程草图：1.作业规程已贯彻完毕，按规程要求施工。2.开工准备工作已完成，现场安全生产条件已具备，申请按计划开工。分管矿长：分管副总工程师：安监处：生产科：通风工区：申请单位：掘进一区

第一章概况第一节概述一、巷道名称本《作业规程》涉及掘进巷道为七采区轨道集中巷。二、掘进目的及巷道用途掘进目的是为七采区形成生产系统，满足七采区各采煤工作面的通风、运输、行人、管线敷设等需要。三、巷道设计长度及服务年限巷道设计长度：工程量共计772.012m(平距)；服务年限：15年。四、预计开、竣工时间经矿有关领导研究决定，本掘进工作面自2021年02月份开工，预计2021年10月份竣工。五、施工说明1.本工程涉及到七采轨道集中巷下山的架空乘人装置安装，因设备待定，届时根据实际编制架空乘人装置安装措施。2.该工程施工过程中，如揭露煤、软岩、断层及地质构造破碎带时，届时根据实际编制补充措施。第二节编写依据一、工程设计说明书及批准时间工程设计说明书名称为《七采区轨道集中巷、上部车场》，批准时间为2007年07月9日。二、地质说明书及批准时间地质说明书名称为《七采区轨道集中巷、上部车场地质说明书》，批准时间为2007年07月01日。三、矿压观测资料七采区位于一采区及五采区东部，根据一采区、五采区及已开拓巷道矿压资料知：开拓巷道分为软岩区及硬岩区。1、软岩区：掘进期影响范围一般为56m，巷道在该阶段两帮位移最大为63mm，顶板下沉为43mm，其最大松动范围为1.9m2、硬岩区：掘进期影响范围一般在21～32m，巷道在该阶段两帮位移最大为8～13mm，顶板下沉为4～9mm其最大松动范围为0.9～1.5m3、该采区工作面顶板为=3\*ROMANIII级2类型顶板。第二章地面相对位置及地质水文情况第一节地面相对位置及邻近采区开采情况地面相对位置及邻近采区开采情况表水平名称-430水平采区名称七采区地面标高（m）+43.74井下标高（m）-460～-550m地面的相对位置及建筑物地面相对位置：位于大马厂村西北侧，除此以外无其它建筑物。井下位置及掘进对地面设施的影响工作面井下位于七采石门工作面内M21导线点前8m开门掘进；本规程涉及的所有待掘巷道。对地面设施无影响。掘进范围内采掘情况待掘巷道西侧是已掘进成巷的七采区皮带集中巷，东侧是掘进成巷的七采回风集中巷，巷道在掘进过程中将在七采东部轨道巷、七采东部皮带巷、七采区总回风巷的底部穿过，最后与原701变电所贯通，除此以外掘进范围内没有其它掘进情况。走向NE32°倾向NE～SE长度772.012m第二节煤（岩）层赋存特征一、煤(岩)层产状、厚度、结构、坚固性系数、层间距顶底板名称岩石名称厚度（m）岩性特征老顶中砂岩、细砂岩、粉砂岩20.673煤老顶以灰～灰白色中砂岩、细砂岩、粉砂岩组成，以中砂岩为主，夹薄层粉砂岩，泥硅质胶结，比较稳定直接顶粉砂岩2.98直接顶以深灰色粉砂岩为主，局部为泥岩，厚度0.54～6.31m，含植物化石碎片，泥质胶结，裂隙发育，比较破碎，稳定性差，硬度f=4～6。伪顶3层煤伪顶不发育直接底粉砂岩1.583层煤直接底以粉砂岩为主，局部为泥岩。粉砂岩泥质胶结，裂隙发育，比较破碎，稳定性差，硬度f=4～6。老底细纱岩和粉细砂岩互层16.063层煤老底为灰白色，细纱岩和粉细砂岩互层组成，泥钙质胶结，坚硬致密，裂隙不发育，比较稳定。。附图1：七采区煤岩层综合柱状图（1：400）第三节地质构造一、采区地质构造采区内地层走向蜿蜒曲折，岩层走向为一北西转北东向，倾向北东。区内断裂构造以北西向正断层和北东向逆断层为主，以铺子正断层和Ⅶ-F10正断层一线分界，西南部构造比较复杂，以大马厂逆断层为主伴随一些次生断层。其余部分构造相对较简单。煤层赋存深度由西北向东南逐渐加深。煤层倾角一般为3°～18°，褶曲构造表现较为明显，尤其是前樊庄及大马厂附近表现突出。最浅处位于区内西南部和西北部边缘两个位置，其西南部最浅处在鲍厂背斜附近。西北部最浅处为兴27钻孔位置附近。最深处位于前樊庄向斜附近，地层倾角较陡，尤其是向斜两翼最为明显，最大倾角为18°。区内煤层走向迂回曲折，褶曲构造表现较大的有小南湖向斜，其次有鲍厂背斜、兴27孔南背斜、后樊庄西背斜以及次一级的波状褶曲。二、本工作面岩层产状根据实见地质资料预计该巷道在掘进施工过程中将揭露Ⅶ-F10断层。断层情况一览表断层名称走向倾向倾角性质落差对掘进的影响Ⅶ-F10157°67°80°正27m很大四、其它该采区内无岩溶陷落柱现象；该采区内无火成岩侵入现象；岩层裂隙比较发育。第四节水文地质该巷道揭露层位为山西组底部砂岩层位，富水性较弱。巷道施工时局部可能有滴淋水现象，无突水危险。正常涌水量：2m3/h,最大涌水量：5m3/h。巷道布置及支护说明第一节巷道布置一、待掘巷道开门点位于七采轨道集中巷上部车场正迎头（M21导线点前8m），以32°方位角开门掘进；。附图：七采轨道集中巷位置图（1：1000）具体位置放大图：（比例：1：1500，单位：mm）附图：七采区轨道巷预测剖面图：（比例：1：3000，单位：m）第二节支护设计一、巷道断面七采区轨道巷及上部车场为锚网喷支护：断面形状为半圆拱形，主要巷道断面积:S毛=15.438m2，S净=14.437m2。1-1巷道断面与支护参数表名称七采区轨道集中巷上部车场支护形式锚网喷S掘21.573m2锚杆：MLⅣ20/2000Q/YZK031锚固剂：MSCK28/35Q/YZK033金属网：JW45×60/3-SX-0.95×1.7-Q/YZK036S净20.383m2方位32°坡度⊿5‰强度岩：f=4-8巷道断面与支护图：（比例：1：50，单位：mm）2-2巷道断面与支护参数表名称七采区轨道巷支护形式锚网喷S掘15.438m2锚杆：MLⅣ20/1800Q/YZK031锚固剂：MSCK28/35Q/YZK033金属网：JW45×60/3-SX-0.95×1.7-Q/YZK036S净14.437m2方位32°坡度12.5°、3‰、5‰强度岩：f=4-8巷道断面与支护图：（比例：1：50，单位：mm）3-3巷道断面与支护参数表名称七采区轨道巷中部车场支护形式锚网喷S掘10.34m2锚杆：MLⅣ20/1800Q/YZK031锚固剂：MSCK28/35Q/YZK033金属网：JW45×60/3-SX-0.95×1.7-Q/YZK036S净9.46m2方位32°坡度⊿5‰强度岩：f=4-8巷道断面与支护图：（比例：1：50，单位：mm）4-4巷道断面与支护参数表名称七采区轨道巷支护形式锚网喷S掘17.873m2锚杆：MLⅣ20/2000Q/YZK031锚固剂：MSCK28/35Q/YZK033金属网：JW45×60/3-SX-0.95×1.7-Q/YZK036S净16.543m2方位32°坡度⊿5‰强度岩：f=4-8巷道断面与支护图：（比例：1：50，单位：mm）5-5巷道断面与支护参数表名称七采区轨道巷支护形式锚网喷S掘21.5624m2锚杆：MLⅣ20/2100Q/YZK031锚固剂：MSCK28/35Q/YZK033金属网：JW45×60/3-SX-0.95×1.7-Q/YZK036S净20.243m2方位32°坡度⊿5‰强度岩：f=4-8巷道断面与支护图：（比例：1：100，单位：mm）安全峒断面与支护参数表名称七采区轨道巷安全硐支护形式锚网喷S掘4.12锚杆：MLⅣ20/1800Q/YZK031锚固剂：MSCK28/35Q/YZK033金属网：JW45×60/3-SX-0.95×1.7-Q/YZK036S净3.57方位122°坡度0°强度岩：f=4-8安全峒断面与支护图（比例：1：50。单位：mm）：二、支护方式（一）临时支护采用吊挂前探支架做为临时支护，前探梁采用ф=50.8mm的三根钢管制作，长度不小于4m，间距不大于1.2m，用金属锚杆和吊环固定，吊环形式为长方形或圆形。前探梁体上必须有防止前探梁滚动或者滑脱的装置，每根前探梁不少于2个吊环。吊环用配套的锚杆螺母固定，所用树脂锚固剂不少于2块，锚固力不小于90kN/根，前探梁最大控顶距离2.6m，前探梁上方用规格为：长×宽×厚=1500×200×150mm板皮接顶。前探临时支护平、剖面图（比例：1：100，单位：mm）。（二）永久支护该规程涉及的待掘巷道所有断面均采用锚网喷支护作为永久支护，支护材料为锚杆：MLⅣ20/1800（2000）Q/YZK031，锚固剂：MSCK28/35Q/YZK033，金属网：JW45×60/3-SX-0.95×1.7-Q/YZK036，喷射混凝土（水泥、石子、砂子），喷体厚度100mm。按悬吊理论计算锚杆参数：1.开拓宽度4.5m计算结果（1）锚杆长度计算：L=KH+L1+L2式中：L—锚杆长度，m；H—冒落拱高度，m；K—安全系数，一般取K=2；L1—锚杆锚入稳定岩层的深度，一般按经验取0.5m；L2—锚杆在巷道中的外露长度，一般取0.1m；其中：H===0.5625(m)式中：B—巷道开掘宽度，取4.5m；f—岩石坚固性系数，该处为4—8，取最小值4；则L=2×0.5625+0.5+0.1=1.725(m)（2）锚杆间距、排距计算，取a：式中：a—锚杆间排距，m；Q—锚杆设计锚固力，90KN/根；H—冒落拱高度，取0.5625m；R—被悬吊砂岩的重力密度，取25.48KN/m3；K—安全系数，一般取K=2；2.开拓宽度5.0m计算结果（1）锚杆长度计算：L=KH+L1+L2式中：L—锚杆长度，m；H—冒落拱高度，m；K—安全系数，一般取K=2；L1—锚杆锚入稳定岩层的深度，一般按经验取0.5m；L2—锚杆在巷道中的外露长度，一般取0.1m；其中：H===0.625(m)式中：B—巷道开掘宽度，取5.0m；f—岩石坚固性系数，该处为4—8，取最小值4；则L=2×0.625+0.5+0.1=1.85(m)（2）锚杆间距、排距计算，取a：式中：a—锚杆间排距，m；Q—锚杆设计锚固力，90KN/根；H—冒落拱高度，取0.625m；R—被悬吊砂岩的重力密度，取25.48KN/m3；K—安全系数，一般取K=2；3.开拓宽度5.7m计算结果（1）锚杆长度计算：L=KH+L1+L2式中：L—锚杆长度，m；H—冒落拱高度，m；K—安全系数，一般取K=2；L1—锚杆锚入稳定岩层的深度，一般按经验取0.5m；L2—锚杆在巷道中的外露长度，一般取0.1m；其中：H===0.713(m)式中：B—巷道开掘宽度，取5.0m；f—岩石坚固性系数，该处为4—8，取最小值4；则L=2×0.713+0.5+0.1=2.026(m)（2）锚杆间距、排距计算，取a：式中：a—锚杆间排距，m；Q—锚杆设计锚固力，90kN/根；H—冒落拱高度，取0.713m；R—被悬吊砂岩的重力密度，取25.48kN/m3；K—安全系数，一般取K=2；ⅣⅣⅣ巷道永久支护图（以2-2断面为例）。比例：1：100，单位：mm（三）锚网喷工程质量规定表1-1巷道断面：

项目质量标准部位规格巷道净宽(mm)4800类别合格优良左帮拱基线2400主要巷道0～+1500～+100墙中2400墙脚2400一般巷道-50～+1500～+150右帮拱基线2400墙中2400墙脚2400无中线-50～+2000～+200巷道净高(mm)4700主要巷道0～+1500～+100腰线上至拱顶2400至右肩2400至左肩2400一般巷道-30～+1500～+150腰线下至轨面2120无腰线测全高-30～+2000～+200锚固力岩石≥90kN岩石≥90kN喷层厚度(mm)100表面质量无露筋、露网表面平整度≤50基础深度(mm)≤10%100巷道坡度5‰锚杆间排距(mm)－100～＋100锚杆孔深度0～+501950锚杆角度≥75°≥75°锚杆外露长度有托盘露出托盘≤50盘水沟(mm)位置-50～+501900宽度-30～+30400深度-30～+30300上沿标高-20～+202300壁厚不小于设计10mm100地坪(mm)标高-30～+502300表面平整度≤10mm锚杆距迎头(mm)＜600初喷距迎头(mm)＜3800复喷距迎头(mm)＜40000水沟距耙装机(mm)＜5000光爆锚喷巷道施工质量规定表2-2巷道断面：

项目质量标准部位规格巷道净宽(mm)4300类别合格优良左帮拱基线2150主要巷道0～+1500～+100墙中2150墙脚2150一般巷道-50～+1500～+150右帮拱基线2150墙中2150墙脚2150无中线-50～+2000～+200巷道净高(mm)3750主要巷道0～+1500～+100腰线上至拱顶2150至右肩2150至左肩2150一般巷道-30～+1500～+150腰线下至轨面1460无腰线测全高-30～+2000～+200锚固力岩石≥90kN岩石≥90kN喷层厚度(mm)100表面质量无露筋、露网表面平整度≤50基础深度(mm)≤10%100巷道坡度12．5°下山锚杆间排距(mm)－100～＋100锚杆孔深度0～+501750锚杆角度≥75°≥75°锚杆外露长度有托盘露出托盘≤50盘水沟(mm)位置-50～+501650宽度-30～+30400深度-30～+30300上沿标高-20～+201600壁厚不小于设计10mm100地坪(mm)标高-30～+501600表面平整度≤10mm锚杆距迎头(mm)＜600初喷距迎头(mm)＜4600复喷距迎头(mm)＜40000水沟距耙装机(mm)＜5000光爆锚喷巷道施工质量规定表3-3巷道断面：

项目质量标准部位规格巷道净宽(mm)3200类别合格优良左帮拱基线1600主要巷道0～+1500～+100墙中1600墙脚1600一般巷道-50～+1500～+150右帮拱基线1600墙中1600墙脚1600无中线-50～+2000～+200巷道净高(mm)3300主要巷道0～+1500～+100腰线上至拱顶1600至右肩1600至左肩1600一般巷道-30～+1500～+150腰线下至轨面1560无腰线测全高-30～+2000～+200锚固力岩石≥90kN煤、半煤≥100kN岩石≥90kN煤、半煤≥100kN喷层厚度(mm)100表面质量无露筋、露网表面平整度≤50基础深度(mm)-10～+10100巷道坡度5‰锚杆间排距(mm)－100～＋100锚杆孔深度0～+501750锚杆角度≥75°≥75°锚杆外露长度有托盘露出托盘≤50水沟(mm)位置1100宽度400深度300上沿标高1700壁厚100地坪(mm)标高-30～+501700表面平整度≤1锚杆距迎头(mm)600初喷距迎头(mm)4600复喷距迎头(mm)40000水沟距耙装机(mm)5000光爆锚喷巷道施工质量规定表4-4巷道断面：

项目质量标准部位规格巷道净宽(mm)4800类别合格优良左帮拱基线2400主要巷道0～+1500～+100墙中2400墙脚2400一般巷道-50～+1500～+150右帮拱基线2400墙中2400墙脚2400无中线-50～+2000～+200巷道净高(mm)3900主要巷道0～+1500～+100腰线上至拱顶2400至右肩2400至左肩2400一般巷道-30～+1500～+150腰线下至轨面1320无腰线测全高-30～+2000～+200锚固力岩石≥90kN岩石≥90kN喷层厚度(mm)100表面质量无露筋、露网表面平整度≤50基础深度(mm)-10～+10100巷道坡度5‰锚杆间排距(mm)－100～＋100锚杆孔深度0～+502150锚杆角度≥75°≥75°锚杆外露长度有托盘露出托盘≤50水沟(mm)位置1900宽度400深度300上沿标高1500壁厚100地坪(mm)标高-30～+501500表面平整度≤1锚杆距迎头(mm)600初喷距迎头(mm)3800复喷距迎头(mm)40000水沟距耙装机(mm)5000光爆锚喷巷道施工质量规定表5-5巷道断面：

项目质量标准部位规格巷道净宽(mm)5500类别合格优良左帮拱基线2750主要巷道0～+1500～+100墙中2750墙脚2750一般巷道-50～+1500～+150右帮拱基线2750墙中2750墙脚2750无中线-50～+2000～+200巷道净高(mm)4250主要巷道0～+1500～+100腰线上至拱顶2750至右肩2750至左肩2750一般巷道-30～+1500～+150腰线下至轨面1560无腰线测全高-30～+2000～+200锚固力岩石≥90kN岩石≥90kN喷层厚度(mm)100表面质量无露筋、露网表面平整度≤50基础深度(mm)-10～+10100巷道坡度5‰锚杆间排距(mm)－100～＋100锚杆孔深度0～+502050锚杆角度≥75°≥75°锚杆外露长度有托盘露出托盘≤50水沟(mm)位置2250宽度400深度300上沿标高1500壁厚100地坪(mm)标高-30～+501500表面平整度≤1锚杆距迎头(mm)600初喷距迎头(mm)3800复喷距迎头(mm)40000水沟距耙装机(mm)5000光爆锚喷巷道施工质量规定表安全峒断面：

项目质量标准部位规格巷道净宽(mm)2000类别合格优良左帮拱基线1000主要巷道0～+1500～+100墙中1000墙脚1000一般巷道-50～+1500～+150右帮拱基线1000墙中1000墙脚1000无中线-50～+2000～+200全宽2000巷道净高(mm)2000主要巷道0～+1500～+100腰线上至拱顶1000至右肩1000至左肩1000一般巷道-30～+1500～+150腰线下至轨面无腰线测全高-30～+2000～+200全高2000锚固力岩石≥90kN岩石≥90kN喷层厚度(mm)50-100表面质量无露筋、露网表面平整度≤50基础深度(mm)100巷道坡度0°锚杆间排距(mm)－100～＋100锚杆孔深度0～+501750锚杆角度≥75°≥75°锚杆外露长度有托盘露出托板≤50水沟(mm)位置宽度深度上沿标高壁厚地坪标高表面平整度锚杆距迎头(mm)600初喷距迎头(mm)复喷距迎头(mm)第三节支护工艺一、支护材料：（杆体型号：无纵筋罗纹钢式树脂锚杆金属杆体，MSGLW-500）2.掘进过程中必须使用前探梁进行临时支护，爆破后前探梁先跟迎头，然后再进行其他工作。施工中前探梁不少于3根，喷浆班必须预留前探梁支点，且每根前探梁至少用两付卡子与支护完好的锚杆结合牢固。支点前后用板皮接顶，接顶要实有一定初撑力，其加工材质为：采用ф=50.8mm的钢管加工，长度不小于4000mm。3.安装锚杆安装前，应将眼孔内的积水、岩粉用压风吹扫干净。吹扫时，操作人员应站在孔口一侧，眼孔方向不得有人，把树脂锚固剂送入眼底，把锚杆插入锚杆眼内，使锚杆顶住树脂锚固剂，外端锚杆头套上螺帽，用带有专用套筒的风煤钻卡住螺帽，开动风煤钻，使风煤钻带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂，对锚固剂进行搅拌，直至锚杆达到设计深度，锚杆安装后托盘必须紧贴岩面，螺母拧紧，达到一定的预紧力，使用仪器监测时，不得小于设计锚固力的60％。安设顶部锚杆时应抓牢锚杆防止穿出伤人。使用风煤钻时，操作人员应做到“三紧两不要”即领口紧、衣角紧、袖口紧，不要戴布线手套，不要把毛巾缠在脖子上。4.金属网、钢筋梯子敷设该工程施工至地质构造破碎带时，必须缩小锚杆间排距为600×600mm，采用全断面锚网梯喷支护。梯子呈“#”字型布置，并用锚杆托盘压紧；全岩时钢筋梯子呈“一”字形布置。金属网,网间对接，网间用12#铁丝200～300mm联一扣。网子布置至两帮最下端第一根锚杆。三、喷射混凝土1.准备工作①检查锚杆安装和金属网铺设是否符合设计要求，发现问题及时处理。②清理喷射现场的矸石杂物，接好风、水管路，输料管路要平直，不得有急弯，接头要严密，外加连接保护，不得漏风，严禁将非抗静电的塑料管做输料管使用。③检查喷浆机是否完好，并送电空载试运转，紧固好磨擦板，不得出现漏风现象。④喷射前必须用高压风水冲洗岩面，并使用好各项防尘设施。⑤喷射人员要佩戴齐全有效的劳保用品。⑥喷浆机要拿掉道并靠帮放置。喷浆机突出部分与轨道的安全间隙不小于700mm。⑦喷浆前各种高压风水管路必须连接牢固，并且外加12#铁丝连在一起的保护连接，防止断开伤人。2.喷射混凝土的工艺要求喷射砼操作一般由两人进行，施工过程中两人要密切配合，发现问题及时处理，喷射手要掌握好喷射角度和喷射距离，喷枪头与受喷面的垂直距离以0.8～1.0m为宜。喷射嘴力求垂直岩面，喷帮时其喷射角度以下俯10～15°为宜，喷顶时其最小仰角为65°。喷射顺序一般自下而上、由后向前，先填凹补坑找平后，再按正规操作，做到一次性喷射到底。人工拌料时采用潮拌料，水泥、沙和石子应清底并翻拌三遍使其混合均匀。喷射时，喷浆机的供风压力在0.2～0.3MPa，水压在0.3～0.4MPa左右，加水量凭射手的经验加以控制，最合适的水灰比是0.4～0.5之间。喷射过程中应根据出料量的变化，及时调整给水量，保证水灰比准确，要使喷射的湿混凝土无干斑，无流淌，粘着力强，回弹料少，一次喷射混凝土厚度顶部一般不超过50mm帮部不超过100mm，如一次喷厚达不到设计要求，至少等15min后再进行补喷。3.喷射工作喷浆机启动前，要将机内大块矸石、物料用专用工具取出，以防堵管。喂料停止后，要待料腔、料管内余料全部吹净后再停机，并将机器内外清扫干净。喷浆机的操作顺序：①开机：开水→开风→送电→喂料→喷射。②停机：停止喂料→停电→停风→停水。如遇特殊情况时要先停电。喷浆机送风时，一定要固定好枪