煤礦井下破巖法施工方案一、破巖方法選擇與適用性分析（一）爆破破巖技術(shù)鉆爆法適用條件：普氏堅固性系數(shù)f=4~10的中等硬度巖層，巷道斷面面積5~15㎡。采用斜眼掏槽形式，掏槽眼深度1.8~2.5m，輔助眼與周邊眼間距分別為0.6~0.8m和0.4~0.5m。工藝特點(diǎn)：使用YT-28型風(fēng)動鑿巖機(jī)鉆孔，孔徑42mm，采用2號煤礦許用乳化炸藥，毫秒延期電雷管起爆。周邊眼采用空氣柱間隔裝藥結(jié)構(gòu)，裝藥集中度控制在0.15~0.2kg/m，確保光面爆破效果，巷道成型超挖量≤150mm。二氧化碳相變致裂技術(shù)適用條件：高瓦斯礦井（瓦斯?jié)舛取?.5%）、沖擊地壓煤層及水文地質(zhì)復(fù)雜區(qū)域。致裂管選用Φ73mm高強(qiáng)度合金管，單管充裝液態(tài)CO?質(zhì)量1.8~2.2kg，定壓破裂片設(shè)計壓力200~250MPa。工藝特點(diǎn)：采用分段致裂工藝，孔間距8~10m，孔深10~20m，通過壓風(fēng)驅(qū)動推送裝置實現(xiàn)深孔作業(yè)。相變過程無明火、無火花，沖擊震動速度≤1.5cm/s，瓦斯抽采效率提升3倍以上。（二）機(jī)械破巖技術(shù)綜合機(jī)械化掘進(jìn)設(shè)備選型：EBZ-160型懸臂式掘進(jìn)機(jī)，切割頭直徑1.8m，截割功率160kW，適應(yīng)煤巖硬度f≤8。配套S100型刮板輸送機(jī)和30t礦用電機(jī)車運(yùn)輸。施工參數(shù)：循環(huán)進(jìn)尺1.2m，截割速度0.8~1.2m/min，日進(jìn)尺可達(dá)8~10m（兩班作業(yè)）。采用機(jī)載噴霧降塵系統(tǒng)，粉塵濃度控制在2mg/m3以下。液壓沖擊破碎適用場景：局部硬巖處理（f=10~12）及巷道修復(fù)工程。選用YSP45型液壓破碎錘，沖擊頻率350~450次/min，工作壓力16~18MPa。配套QY-100型液壓站，通過操縱閥實現(xiàn)多角度破碎作業(yè)。二、施工工藝流程（一）鉆爆法施工流程施工準(zhǔn)備測量放線：采用激光指向儀定位，標(biāo)出巷道輪廓線及炮眼位置。設(shè)備檢查：風(fēng)動鑿巖機(jī)風(fēng)壓≥0.5MPa，氣管連接無漏氣；爆破器材經(jīng)防水處理，雷管導(dǎo)通測試合格。鉆眼作業(yè)掏槽眼：布置在工作面中下部，與工作面夾角65°~75°，深度較輔助眼深200mm。輔助眼：按同心圓布置，控制裝藥量使巖石破碎塊度≤300mm。周邊眼：沿巷道輪廓線布置，眼底外偏100~150mm，確保成型質(zhì)量。裝藥與爆破裝藥順序：掏槽眼→輔助眼→周邊眼，采用反向起爆方式，起爆藥包置于眼底后300mm處。填塞要求：炮泥長度≥500mm，采用黏土與砂子按3:1配比制作，搗實密度≥1.6g/cm3。警戒設(shè)置：直線巷道警戒距離≥100m，拐彎巷道≥75m，起爆前確認(rèn)撤人停電完畢。出矸與支護(hù)裝巖設(shè)備：P-60B型耙斗裝巖機(jī)，斗容0.6m3，牽引速度1.2m/s。臨時支護(hù)：采用前探梁+金屬網(wǎng)支護(hù)，前探梁長度4m，搭接長度≥1.5m，每循環(huán)支護(hù)滯后工作面≤2m。（二）二氧化碳致裂施工流程致裂管組裝在地面專用車間完成充裝，抽真空度≤-0.08MPa，液態(tài)CO?灌注量誤差±0.1kg。安裝電熱激活裝置，電阻值控制在1.0~1.5Ω，采用雙回路并聯(lián)連接確保起爆可靠性。鉆孔施工使用ZYJ-4000型液壓鉆機(jī)，孔徑90mm，孔深誤差≤±50mm，傾角偏差≤1°。鉆孔完成后用高壓風(fēng)清孔，殘留巖粉厚度≤200mm。致裂作業(yè)推送裝置：采用氣動增壓泵提供動力，步進(jìn)式推送速度0.5m/s，定位誤差≤100mm。起爆控制：地面遠(yuǎn)程操控，起爆前檢測CO?濃度≤0.5%，延時30min后通風(fēng)降塵。效果檢測致裂后24h測定瓦斯?jié)舛?，抽采純量?.5m3/min，裂隙發(fā)育范圍通過聲波CT探測，影響半徑≥5m。三、設(shè)備選型與配置（一）破巖設(shè)備設(shè)備類型型號規(guī)格主要參數(shù)適用場景風(fēng)動鑿巖機(jī)YT-28沖擊頻率38Hz，耗氣量2.6m3/min鉆爆法掘進(jìn)液壓破碎錘YSP45沖擊能量450J，工作流量40L/min局部硬巖處理懸臂式掘進(jìn)機(jī)EBZ-160截割功率160kW，總重45t煤巷綜合機(jī)械化掘進(jìn)致裂器Φ73×1000mm工作壓力200MPa，充裝量2.0kg/根高瓦斯煤層致裂（二）輔助設(shè)備支護(hù)設(shè)備：MQT-130型氣動錨桿鉆機(jī)，扭矩≥130N·m，鉆孔速度≥1m/min；PCZ-5型噴漿機(jī)，工作壓力0.4~0.6MPa，噴射混凝土強(qiáng)度C20。通風(fēng)設(shè)備：FBDNo6.3型局部通風(fēng)機(jī)，風(fēng)量2×150m3/min，風(fēng)筒采用Φ800mm阻燃風(fēng)筒，百米漏風(fēng)率≤8%。監(jiān)測設(shè)備：CJZ70型測震儀，分辨率0.01cm/s；CJG10型光干涉瓦斯測定儀，測量范圍0~10%。四、安全技術(shù)措施（一）爆破作業(yè)安全瓦斯管理爆破前30min測定工作面瓦斯?jié)舛龋?.8%方可作業(yè)，采用KJ90X型瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)測，超限自動斷電。起爆藥包必須在新鮮風(fēng)流中制作，電雷管與炸藥分裝在防爆箱內(nèi)運(yùn)輸。爆破防護(hù)距工作面10m范圍內(nèi)巷道支架加固，采用π型鋼梁+單體支柱支護(hù)，排距0.8m。爆破后通風(fēng)≥30min，檢查瓦斯?jié)舛取?.8%、CO濃度≤24ppm時，方可進(jìn)入工作面。（二）致裂作業(yè)安全設(shè)備防護(hù)致裂管運(yùn)輸采用專用礦車，兩端加裝緩沖墊，堆疊高度≤3層。推送裝置與致裂管連接采用防墜鏈，抗拉強(qiáng)度≥5t。應(yīng)急處置配備2臺備用致裂器，發(fā)生堵塞時采用反向高壓氮?dú)獯祾撸▔毫Α?MPa）。工作面設(shè)置CO?傳感器，濃度≥1.5%時自動啟動報警并切斷電源。（三）機(jī)械作業(yè)安全掘進(jìn)機(jī)操作切割頭與機(jī)身距離≤500mm時禁止作業(yè)，液壓系統(tǒng)壓力不得超過額定值18MPa。檢修時必須切斷電源并懸掛“有人工作，禁止合閘”警示牌，設(shè)專人監(jiān)護(hù)。運(yùn)輸安全刮板輸送機(jī)運(yùn)行時，機(jī)頭機(jī)尾設(shè)置防護(hù)欄，行人跨越處安裝過橋。電機(jī)車制動距離：空車≤20m，重車≤40m，巷道內(nèi)每隔50m設(shè)躲避硐室。五、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)巷道成型斷面尺寸允許偏差：寬度±150mm，高度±100mm，中線偏差≤50mm/100m。表面平整度：噴射混凝土厚度≥100mm，平整度≤50mm/2m。破巖效果鉆爆法：塊度≥300mm的巖塊占比≤30%，爆堆高度≤1.8m。致裂法：裂隙密度≥2條/m，瓦斯抽采濃度提升≥50%。支護(hù)質(zhì)量錨桿錨固力：頂部≥120kN，幫部≥80kN，扭矩≥100N·m。噴射混凝土：28d抗壓強(qiáng)度≥20MPa，厚度檢測點(diǎn)數(shù)90%以上達(dá)標(biāo)。六、施工組織與管理（一）人員配置鉆爆班組：班長1人，鉆工4人，爆破工2人，支護(hù)工3人，實行“三八”制作業(yè)。機(jī)掘班組：司機(jī)2人，維修工2人，信號工1人，出矸工3人，日循環(huán)作業(yè)3班。（二）進(jìn)度計劃鉆爆法：月進(jìn)尺80~100m（炮掘），致裂增透工序單循環(huán)耗時8h。機(jī)掘法：月進(jìn)尺250~300m，設(shè)備檢修時間≤4h/