坑道钻探施工安全防护与安全管理

王勇1湛孔星2

1.广东省地质局第十地质大队中山；2.华南理工大学安全科学与工程研究所广州

摘要：根据坑道钻探施工的特点，以广东省始兴县石人嶂钨矿矿山坑道钻探为例，定性分析坑道钻探施工存在五个方面的危险因素；针对危险因素，提出做好坑道钻室稳固安全等七方面安全防护的建议；此外，笔者探索了坑道钻探施工安全管理中需要注意的几点关键问题，指出要有效预防和控制事故发生还需要安全技术与安全管理双管齐下。

关键词：坑道；钻探施工；危险因素；安全防护；安全管理

前言

广东省始兴县石人嶂钨矿矿山位于粤、湘、赣三省交界处的始兴县的深渡水乡、罗坝镇。海拔标高，石人嶂矿区1025-300m，梅子窝矿区1256-400m。两矿区之间公路相通，路程37km（途经罗坝镇），两矿区离始兴县城亦不远，交通便利。

1坑道钻探危险因素分析

1）岩石冒顶、片帮、坍塌。两个矿区均有花岗岩体，岩石为白云花岗岩，二云母花岗岩，花岗闪岩，石人嶂矿区的岩石相对破碎。钻机钻探过程中，机场震动较大，岩石存在冒顶、片帮塴塌的危险2]。

2）矿区透水。两个矿区都是老矿区，可能存在较多老隆水，遇到含水层或涌水层情况下，若不能及时排水或采取相应补救措施，会有透水危险。

3）缺氧窒息。坑道施工处于一个封闭性环境内，空气不流通，坑道施工存在缺氧窒息危险。

4）漏电触电。坑道位于地面以下，坑道内部相对湿度较大，钻机使用的是380V的高压电，存在触电的危险。

5）机械伤害。两个矿区坑道施工钻室地点距离坑道口较远，工人步行上下班穿越坑道，坑道路况较差，存在矿车等机动机械撞人的危险。

2坑道钻探施工安全防护

2.1坑道钻室稳固安全

矿区坑道钻室的岩层安息角一般在40～80度之间，而一般岩石层面的安息角大多小于40～60度，在矿区成矿部位相应之间由于水蚀、氧化腐蚀等多种原因，易发生冒顶、边帮塴塌等突发性事故。因此，了解岩层安息角的特征并加以人为的防护是预防上述突发性事故的有效方法[3]。

2.1.1坑道钻室冒顶的防范

针对坑道钻室存在的冒顶危险性，可在钻室顶部的边帮上凿眼后，架圆木支护，圆木支护的数量，要根据岩层的稳定性而定，为防止有小块岩石脱落，可在圆木支护顶加一层丝网。

图1坑道钻室片帮支护

2.1.2坑道钻室片帮支护

对于岩层完整区的片帮支护，可采用拉锚的方法，拉锚的深度要进入片帮岩层安息角稳定位置1米以上（见图1），拉锚的数量，可根据岩层安息角的大小而定，当片帮的岩层安息角在安全范围内，只须在片帮上用尼龙网支护，以防止小的岩石块落下伤人[3]。

对于岩层不完整的片帮支护，除了上述工作外，在锚杆上挂钢丝绳，形成地网状结构，后喷3一5厘米的沙浆，进行人造护帮。

2.2坑道钻室钻机设备安装控制

2.2.1增强耳硐强度

硐室施工完毕，为增强耳硐的强度，宜分别在耳铜内壁打孔安装2~3根Ф30mm长1.0～1.2m圆钢，底部加垫20cm厚钢板以便托住两根平行并拢的工字钢(天车梁)。两根20﹟工字钢平行靠拢安装到顶部两个耳硐中，采用焊接将两工字钢相互连接，伸入耳铜段工字钢与20cm厚钢板焊接并浇筑砼固定，天车轮安装在两工字钢上方。对于不同倾角的钻孔采用在天车轮底部加不同角度斜垫铁板方式得于实现[1]。

2.2.2不同钻孔倾角的施工

坑道硐室地面剥去爆破松散层，坑道硐室地面为高强度岩石，钻机采用地锚固定岩石面上。利用6～9根地锚固定2～3槽钢，浇砼加固。然后将钻机水平周正安装在槽钢上，通过钻机在槽钢上移动实现不同钻孔倾角的施工。地锚孔深度1.0一1.5m，锚孔Ф60，用Ф20一25螺纹钢筋作锚杆与槽钢电焊连接。槽钢焊接固定时必须达到水平周正、焊接牢固[1]。

2.2.3硐室内安全支护

硐室内应分层架设木板支架支护，安装木梯上下，便于施工和安全检查及时发现隐患，同时起安全支护作用。

2.3井下坑道用电安全

1）通往钻探硐室电缆必须从坑道一侧悬挂接入硐室内，不得从地面铺设以及有落地现象。

2）单个硐室用电必须设有一个总的防漏电开关，每台用电设备必须单设一个漏电保护器，每台钻机应独立设置开关箱，实行“一机一闸一漏电保护器”，开关箱应安装在固定支架上，安装位置应方便操作，并采取防潮、防水措施。防漏电开关、漏电保护器必须是与三相三线相匹配的。

3）室内照明线路必须避开钻机设备、钢丝绳的活动范围，不得横跨硐室，应安装在硐室两侧，工作场所的照明灯应使用防水灯具。

2.4硐室通风安全

1）有二个方向与巷道连接的硐室，且巷道空气流通好，应采用自然通风。

2）只有一个方向与巷道连接的硐室，考虑到坑道钻探施工无灰尘的特点，钻探作业场所应采用应采用压入式机械通风的方法，对于钻室离坑道口较远的工作场所，应采用多级机械通风，以保证硐室作业面有足够的新鲜空气。

2.5坑道钻室排水及泥浆排放

井内坑道施工场地设计一般要略高于平巷水平面，采用自然排水。

在不能自然排水的坑道钻室施工时，要了解坑道历年最大开采时的排水量和最高洪水水位及洪水对坑道排水的影响，综合各种情况，配备抽水设备的排水量应大于历年最大排水量的50%以上。在钻探中，发现钻孔有涌水现象时，不得将孔内钻具提起，要根据钻孔涌水量的大小，先做好防孔内涌水的防范设施后，方可进行正常钻探施工。

3坑道钻探施工安全管理关键点

3.1安全教育与培训

每个孔号机组项目开工前，项目经理要组织有关专业人员对各机组人员进行安全培训和安全技术交底，培训内容包括：作业人员如何识别坑道施工作业危险源，如何采取有效的措施消除安全隐患，如何穿戴和正确使用劳动保护用品。通过培训，从而达到提高作业人员的自我保护意识。

3.2现场安全检查

每个孔号在修筑好硐室场地后，钻机进场前，安全部门要组织项目经理、机组的机长到现场检查坑道硐室支护安全，通风安全，动力线路用电安全等等。发现隐患要及时给项目经理（或项目负责人）下发隐患限期整改通知书，并要求项目经理按通知书要求及时整改。

3.3钻探设备处置

组织机班组人员搬运、安装、拆迁钻探设备过程中要统一指挥与调度，搬运过程中人员要注意来往的矿车，钻探设备安装、拆迁、搬迁过程中要符合《地质勘探安全规程》[4]中第10.2.1条和第10.2.2条的标准要求。

4结论与展望

1）坑道钻探过程存在冒顶片帮等五方面危险因素，搞好钻探硐室安全防护是控制危险因素向事故转化的有效方法，发现安全隐患后应立即尽快整改，不留死角；

2）坑道施工安全管理需从教育培训、现场检查、设备处置、施工检查、拆迁过程等关键点入手逐步扩展，只有安全技术与安全管理双管齐下，才能最终实现安全生产；

3）坑道施工安全管理满足“PDCA”模式，该模式的思想是坑道施工等项目安全管理可以考虑的方向。

参考文献

[1]闵东.坑道钻探硐室设计及坑道钻探施工安全措施[J].西部探矿工程，2010（1）：59-60.

[2]赵仁明，吴诗耿.广东省韶关市始兴县石人嶂钨矿—坑道钻探施工设计[z].矿区勘察设计报告.

[3]盛广业.矿区坑道钻探的安全防护[z].矿区勘察设计报告.

[4]AQ2004-2005，地质勘探安全规程[S].

作者简介

王勇，1984年8月生，男，湖南省祁阳县人，注册安全工程师，大学本科，毕业于湖南科技大学，主要研究领域为安全管理；

湛孔星，1985年9月生，男，湖南省岳阳市平江县人，硕士研究生，主要研究领域为工业安全与风险评价技术及管理信息系统。