朱昌存
摘要:十一采皮帶下山是錢家營(yíng)礦業(yè)公司第一條以煤代巖巷道,沿煤12-1施工皮帶下山,在煤層巷道中施工永久硐室工程在錢家營(yíng)礦業(yè)公司也沒(méi)有先例,通過(guò)制定合理的支護(hù)設(shè)計(jì),完善的施工方案,安全、快速、優(yōu)質(zhì)的完成了該硐室的施工,為以后在煤層巷道中施工永久硐室工程積累了經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:煤層巷道;硐室施工;實(shí)踐
十一采皮帶下山是錢家營(yíng)礦業(yè)公司第一條以煤代巖巷道,將原設(shè)計(jì)布置在煤12底板巖層中的十一采皮帶下山,改為沿煤12-1施工皮帶下山,通過(guò)幾個(gè)月的施工。和施工巖巷比較,掘進(jìn)速度提高一倍,可以為保證礦井生產(chǎn)銜接起到可靠保障。皮帶山巷道布置到了煤層中,必不可少的中間搭接硐室也只能在煤層中施工;若在巖層中施工較大硐室工程,在技術(shù)、設(shè)備及人員方面都具備相當(dāng)成熟的經(jīng)驗(yàn)和條件,但在煤層巷道中施工永久硐室工程沒(méi)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),施工難度也比較大。
一、工程地質(zhì)情況
(一)工程情況
十一采皮帶下山巷道沿煤12-1施工,根據(jù)工程設(shè)計(jì)十一采皮帶山施工至距四采皮帶山機(jī)尾443m位置施工十一采中部搭接硐室,搭接硐室后退10m施工電控室,工程情況如下:
(二)地質(zhì)及水文地質(zhì)情況:
1、地質(zhì)情況:
12-1煤層頂板為腐泥質(zhì)泥巖,12-1煤厚度約2.0m左右,12-1 煤直接底為深灰色粉砂巖,厚度約4.5m。
煤層頂?shù)装鍘r石性質(zhì)和特征
煤層頂?shù)装迩闆r
頂?shù)装迕Q
巖石名稱
厚度(m)
巖性特征老頂粉砂巖
2.90黑灰色粉砂巖,泥質(zhì)膠結(jié)。
直接頂腐泥質(zhì)泥巖2.75
深灰色,巖石性軟,有滑膩感。
煤12-1煤2.0亮型煤,
較硬。直接底粉砂巖4.50
泥質(zhì)膠結(jié),深灰色,含植物根化石。
2、水文地質(zhì):
巷道有少量涌水,涌水量:0.05m3/min。
二、施工機(jī)械設(shè)備:
(1)掘進(jìn)機(jī)型號(hào):AM-50掘進(jìn)機(jī)。
(2)打錨桿使用MQT-70C風(fēng)動(dòng)錨桿機(jī)、MQ-35型型風(fēng)鉆和7655風(fēng)鉆。
(3)運(yùn)輸設(shè)備及型號(hào):運(yùn)輸使用sJ-800型可伸縮皮帶運(yùn)輸機(jī)。
三、施工方法
(一)施工順序:
先施工電控室,再施工搭接硐室。
(二)施工方法:
1、電控室全斷面一次掘進(jìn)施工,第一次錨網(wǎng)錨索支護(hù)到位后,完成架棚支護(hù),出矸采用人力配合掘進(jìn)機(jī)出矸。
2、搭接硐室采用分層施工方法,先施工2.5m上半部錨網(wǎng)、錨索聯(lián)合支護(hù),后施工下半部完成全斷面錨網(wǎng)、錨索支護(hù),最后完成架棚支護(hù),出矸采用人力配合掘進(jìn)機(jī)出矸。
(三)施工工藝:
1、鉆眼爆破:采用7655風(fēng)錘打眼,直徑042mm,煤礦安全乳化炸藥,毫秒雷管起爆,分次打眼分次裝藥爆破,先爆破拉槽子或用掘進(jìn)機(jī)拉槽子,后打其他炮眼爆破。電控室全斷面一次掘進(jìn)成巷,搭接硐室先施工上半部2.5m高度,完成第一次上半部支護(hù)后,再爆破或機(jī)掘施工下半部,全部完成第一次支護(hù)。
2、支護(hù):
(1)、錨網(wǎng)、錨索支護(hù):電控室和搭接硐室頂部采用020mmX 2400mm等強(qiáng)錨桿,共7根,間距700mm,排距800mm,每孔裝樹(shù)脂卷藥4卷,正頂部加一條7孔w鋼帶;鋼帶以下再打2根020mmX 2400mm等強(qiáng)錨桿,間距500ram,其余部分采用020mm X 1800mm等強(qiáng)錨桿,間距500mm,排距800mm,每孔裝樹(shù)脂藥卷3卷,加掛用φ12mm圓鋼焊制的鋼筋梯:鋼筋梯與鋼帶用錨桿相連。頂幫均用使用金屬菱形網(wǎng);錨索采用015.2m×8m錨索,每孔裝藥6卷:電控室開(kāi)口前在開(kāi)口位置巷道中打6根加固錨索,電控室在正頂布置2根,間距3m,距兩側(cè)各1m:搭接硐室錨索間排距3.5m,每排2根,另在兩排之間正頂再加打一根。電控室堵頭墻采用020mm×1800mm~強(qiáng)錨桿,間排距800mm,每孔裝樹(shù)脂藥卷3卷,加掛金屬菱形網(wǎng)。
(2)、架棚支護(hù):
①電控室采用G29u-10.4金屬拱型支架,棚距500mm,梁腿搭接450mm,兩道卡纜間距200mm,設(shè)三道金屬撐子,正頂一道,地腳以上1.2m兩幫個(gè)一道,棚子外采用水泥花背,配合鐵背板或充填背板背嚴(yán)背實(shí)。
②搭接硐室采用18kG-4-12開(kāi)式可縮性金屬拱型支架,棚距0.5m,梁腿搭接500mm,三道卡纜間距200mm,設(shè)7道金屬撐子正頂一道,兩側(cè)梁搭接卡纜上300mm設(shè)一道,兩側(cè)梁搭接卡纜下600mm設(shè)一道,兩側(cè)地腳以上600mm再設(shè)一道,共7道。棚子外用水泥板花背配合鐵背板或充填背板背嚴(yán)背實(shí)。
四、施工注意事項(xiàng):
1、十一采皮帶下山施工電控室前6m后,將錨索支護(hù)施工至迎頭退后3板位置,電控室開(kāi)口前施工臺(tái)棚,臺(tái)棚梁間距600mm,共8根。電控室兩側(cè)采用對(duì)棚子間距(中一中)250mm,臺(tái)棚梁全部和對(duì)棚子用大卡纜鎖好,然后方可施工電控室,臺(tái)棚梁后用水泥背或鐵背板花背背實(shí)。
2、施工至電控室開(kāi)口時(shí)。開(kāi)口位置,必須進(jìn)行臨時(shí)支護(hù),采用1.8m等強(qiáng)錨桿,錨桿間排距1m,加掛金屬菱形網(wǎng)。
3、電控室施工完畢后向前施工至搭接硐室位置,將錨索施工至迎頭,再施工搭接硐室。
4、機(jī)掘或爆破掘進(jìn)時(shí),掘一板打一板,爆破時(shí)先拉槽子,后爆破其它部位。
5、搭接硐室齊臉處開(kāi)口爆破挑頂施工,爆破找好不大于一板規(guī)格后,及時(shí)掛網(wǎng)打上w鋼帶進(jìn)行鎖口,然后施工兩邦,向前掘進(jìn)一板后,打上兩根錨索,再向前掘進(jìn)。
6、搭接硐室施工到位后,變小斷面第一板盡最大可能機(jī)掘施工,盡量不要爆破,以減少對(duì)鎖口圍巖的破壞,確保鎖口處支護(hù)質(zhì)量,為正常向前掘進(jìn)打下良好基礎(chǔ)。
7、搭接硐室上半部施工到位后,錨索必須打齊,否則安全無(wú)保障,高度太高施工難度太大,所以必須將上半部錨桿、錨索打齊后才能施工下半部。
8、搭接硐室施工到位后施工下半部前必須將齊臉處兩邦錨桿打齊,如開(kāi)口后再補(bǔ)打,因高度較高難以施工。
9、因搭接硐室較高,套棚子時(shí)必須搭好牢固的工作平臺(tái)。
10、底虛、遇軟巖或煤時(shí),棚腳必須穿鋼筋砼鞋,鋼筋砼規(guī)格200mm×200m×50mm(長(zhǎng)×寬×厚)。
五、結(jié)語(yǔ)
通過(guò)首次在煤層巷道中施工較大硐室工程實(shí)踐,證明此施工方法在技術(shù)上可行安全上可靠,施工質(zhì)量有可靠保證,可以作為永久工程使用。