某施工单位承担了一高瓦斯矿井首采工作面巷道的施工任务，包括两条顺槽和开切眼工程。地质资料显 示，该煤层厚度2.8~3.5m，中小型断层较多，煤层强度平均为10MPa左右，巷道均沿煤层顶板掘进，顶板为泥 岩与泥质砂岩互层，底板为泥岩，水文情况中等，其中两条顺槽设计为4.2m×3.0m的矩形断面，长度1200m， 开切眼长度150m，设计为6.5m×3.0m的矩形断面。
施工方案：先开运输顺槽，采用钻爆法施工，气腿式凿岩机打眼，耙斗装载机配合皮带运输。回风顺槽晚4 个月开工，采用掘进机法掘进，配合皮带运输。
钻眼爆破方案：采用二级煤矿许用炸药，由于煤层较软，周边眼布置在轮廓线50mm的位置，间距700mm
。为提高爆破效率，采用反向装药结构，雷管采用并联方式，总延期时间小于130ms。由于巷道长度大，在巷道 中每150m设置放炮躲避硐。
支护方案：锚杆长2.2m、锚索6.5m，均采用CK2350型树脂药卷2支。锚杆间、排距0.8m×0.8m，采用钢筋 联接，每隔两排锚杆布置3根锚索，锚索间距1.5m。顶板锚杆、锚索均垂直于顶板布置。
过断层方案：对于落差小于2.0m的小断层，正常掘进通过；落差大于2m的断层，执行“有疑必探、先探后 掘”，除正常支护方案外，还需架设11号工字钢支架，排距0.8m。
施工安全监测：每50m安装1个离层指示仪。
【问题】
1.施工单位关于首采工作面巷道的施工方案是否合理？为什么？
2.钻眼爆破方案中有哪些不合理之处？指出正确的方案。
3.指出支护方案中不合理之处，给出正确的方式。
4.施工单位过断层方案有无不妥，说明理由。
5.施工监测是否合理？
正确答案及解析
正确答案
解析
1.施工单位关于首采工作面巷道的施工方案是否合理？为什么？
答：①由于是新矿井的首采工作面，应先开回风顺槽，沿煤层走向探清等高线以及水文地质条件，为掘进运 输顺槽探明地质情况和确定方向；②煤巷钻爆法施工应采用煤电钻打眼；③高瓦斯煤巷施工，不能采用耙斗装载 机装载。
2.钻眼爆破方案中有哪些不合理之处？指出正确的方案。
答：①采用二级煤矿许用炸药是错误的，对于高瓦斯矿井必须采用三级以上煤矿许用炸药；
②周边眼布置在距轮廓线50mm不合理，会造成超挖严重，应至少保持300mm的距离；
③周边眼间距700mm不合理，很难达到光面爆破要求，应小于600mm；
④采用反向装药结构不合理，高瓦斯矿井为预防爆破引起瓦斯爆炸，应采用正向装药；
⑤雷管采用并联方式不合理，煤矿井下爆破采用发爆器起爆，串联电路；
⑥在煤巷中躲避放炮是错误的，高瓦斯矿井的煤巷掘进，又是新矿井的首采工作面，按规定放炮时所有人员 应撤出该巷道，在大巷、上下山或避难硐室中放炮。
3.指出支护方案中不合理之处，给出正确的方式。
答：锚杆、锚索均采用CK2350型竖直药卷2支不合理，锚杆、锚索均垂直于顶板不合理。
①树脂药卷均采用超快型不合理，会导致锚杆或锚索外露过长，应1支超快型搭配1支中速型Z2350或快速型 K2350较为合理；
②锚索采用2个树脂药卷锚固不合理，应1支超快型搭配2~3支中速型或快速型较为合理。
③两帮角的顶板锚杆和锚索，均应向两帮偏斜一定角度（大于20°），可有效预防冒顶事故。
4.施工单位过断层方案有无不妥，说明理由。
答：①区分断层大小不妥。由于是新矿井的首采工作面，水文地质情况仅依据地质报告，很难预先掌握中、 小断层的具体参数和水文情况，必须严格执行“有疑必探、先探后掘”。
②落差小于2m的断层正常掘进通过不妥，落差大于2m的断层仅用工字钢加强支护也不妥。断层不论大小，均应 加强支护，还需超前支护。
5.施工监测是否合理？
答：不合理。应在穿越断层处加密安装离层指示仪。
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