【摘要】該文介紹了礦井總回風巷大斷面施工過程中,集中過老巷危險區(qū)的措施,通過優(yōu)化支護參數(shù)、超前探放水、加強通風管理,有效治理了大斷面頂板支護、老巷水、有害氣體隱患,確保了安全施工和工程質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】礦井總回風巷;大斷面;過危險區(qū);快速掘進
1.實施背景
大溝煤礦受礦井5號、8號煤聯(lián)合布置影響,原有礦井總配風量緊張,按照礦井整體設(shè)計,施工礦井總回風巷,重新選型風機,滿足通風需求。在施工過程中,克服了大斷面分層施工[1],先后穿過1505軌道、1504撤架通道、1504運輸三條老巷危險區(qū),巷道貫通風井后,面臨礦井通風系統(tǒng)調(diào)整,施工工期非常緊張。
2.施工方案
2.1工程地質(zhì)概況
礦井總回風巷開門標高+732m,巷道順5號煤頂板掘進。5號煤平均煤厚5.5m,含有1~2層夾矸,煤層硬度f=2~3,煤層傾角3°~10°,5號煤頂板主要為碳質(zhì)泥巖和粉砂巖,總厚度9m,主要水害來自于頂板淋水和老巷水。
2.2優(yōu)化支護參數(shù)
礦井總回風巷矩形斷面,鋼筋梯子梁錨網(wǎng)支護,施工長度226米,凈寬×凈高=3.5m×4.5m,掘進斷面15.75m2。梯子梁選用Φ14mm圓鋼,錨網(wǎng)選用10#金屬菱形網(wǎng),網(wǎng)孔規(guī)格50×50mm,用14#雙股鐵絲每200mm擰結(jié)一處。
巷道兩幫采用直徑18mm長度1.8m的金屬全螺紋鋼等強錨桿6根,兩幫錨桿間排距為1000×900mm。兩幫肩窩錨桿距頂板的距離不大于0.3m,底角錨桿距底板不大于0.3m,底角錨桿拖后迎頭距離不大于3m。巷道頂板采用4根直徑20mm長度2.0m和2根直徑20mm長度2.2m的金屬全螺紋鋼等強錨桿,錨固長度0.7m,錨固方式為加長錨,頂板錨桿間排距為850×900mm。巷道頂板采用錨索加強支護,錨索直徑15.24mm長度6m,錨索采用“三花”布置,錨固長度不小于1.5m,錨索間排距為1.6m×1.8m,錨索拖后迎頭不大于三個排距。附圖1。
2.3施工方式
采用臺階式掘進方式,按照寬×高=4.5米×2.5米掘進,之后臥底施工1米,使用EBJ-120TP掘進機截割裝載、橋式皮帶機、皮帶機轉(zhuǎn)載配套施工。一次割二排施工,每班完成3個循環(huán),割煤前最大空頂距不大于0.3m,循環(huán)進尺1.8m,割煤后不大于2.1m。掘進機掘進10m后,敷設(shè)40T溜子跟掘進機出矸,溜子長度達到20m后,組裝掘進機橋式皮帶與40T溜子形成運輸系統(tǒng),當掘進80米后,敷設(shè)帶寬1米皮帶運煤。
2.4超前探放水
掘進期間,嚴格執(zhí)行探放水措施,每掘進不超過60米探放水一次,鉆孔深度不得低于90米,保證探水超前距離不小于30米。敷設(shè)專門排水管路,迎頭備有2臺功率不小于2.2kw潛水泵,保證排水需要。
2.5過老巷危險區(qū)
2.5.1提前打開1505軌道、1504撤架通道、1504運輸密閉墻排放瓦斯,執(zhí)行通防工區(qū)排放瓦斯措施,并敷設(shè)4吋管路抽排積水,當瓦斯?jié)舛刃∮?.8%,二氧化碳濃度不大于1.2%,積水排凈后,方可掘進施工。
2.5.2當掘進機掘進距離危險區(qū)1米時,提前打底板煤厚眼孔預透,測量出確切距離。使用風手稿揭露危險區(qū),揭露后,在底板放震動炮、敦實填底,順迎頭方向一次震動炮長度1m,順迎頭方向循環(huán)進尺0.8m,炮眼距幫不小于0.5m,炮眼間排距為0.7m,震動厚度0.6—1m。
2.5.3煤矸石填底過程中,需及時灑水,縮小混合物間隙,確保嚴密不漏風。填底完畢后,開始兩幫灌注黃土、混凝土。首先用黃土打底不低于0.4m,混凝土不低于0.2m,擺放Φ14mm鋼筋骨料?;炷帘壤秊樗啵荷常菏?1:2:2,混凝土拌料次數(shù)不小于3遍,防止串風漏風;在巷道左幫留出0.3m水溝,使用混凝土抹底硬化地面收尾。施工完后不影響礦井總回風巷巷道凈高3.5m。
2.6礦井通風系統(tǒng)調(diào)整
礦井總回風巷距風井貫通點10米時,每小班安質(zhì)員、班組長要如實匯報進尺,工區(qū)及時掌握貫通距離;距貫通點5m時,首先使用錨桿機打孔預透,測量出確切距離,然后縮小掘進機循環(huán)進尺不大于1.5m,并嚴格執(zhí)行站崗制度。
貫通風井后,進入礦井通風系統(tǒng)調(diào)整階段,安排所有施工地點停止迎頭局扇,撤離全部人員。開啟風井1#主扇,測風員測定風硐、礦井總回風巷風量,使礦井總回風巷風量為2500m3/min。若風量太大或太小,則通知風機房繼續(xù)調(diào)整,直到風量滿足要求。1#主扇運行30分鐘后,測風員再次測定礦井總回風巷風量,保證風量維持在25003/min,實施礦井全面測風,測風時由一名設(shè)施人員陪同,進行必要的設(shè)施建筑和調(diào)整。
3.結(jié)論
礦井總回風巷在大斷面施工過程中,通過優(yōu)化支護參數(shù)、超前探放水、加強通風管理,集中過三條老巷集中危險區(qū),較預期設(shè)計提前5天竣工,圓滿完成礦井通風系統(tǒng)調(diào)整,保障了礦井安全、高效、穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。
參考文獻
[1]呂建青.井巷工程.中國礦業(yè)大學出版社,2009
作者簡介
蘇剛(1989-),男,山東萊蕪人,助理工程師,在職研究生,從事礦井生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)管理工作。