如何在煤層巷道中施工硐室實踐

朱昌存

摘要：十一采皮帶下山是錢家營礦業(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礦業(yè)公司也沒有先例，通過制定合理的支護設(shè)計，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。

關(guān)鍵詞：煤層巷道；硐室施工；實踐

十一采皮帶下山是錢家營礦業(yè)公司第一條以煤代巖巷道，將原設(shè)計布置在煤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，通過幾個月的施工。和施工巖巷比較，掘進速度提高一倍，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)驗和條件，但在煤層巷道中施工永久硐室工程沒有實踐經(jīng)驗，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)計十一采皮帶山施工至距四采皮帶山機尾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、施工機械設(shè)備：

(1)掘進機型號：AM-50掘進機。

(2)打錨桿使用MQT-70C風(fēng)動錨桿機、MQ-35型型風(fēng)鉆和7655風(fēng)鉆。

(3)運輸設(shè)備及型號：運輸使用sJ－800型可伸縮皮帶運輸機。

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施工，第一次錨網(wǎng)錨索支護到位后，完成架棚支護，出矸采用人力配合掘進機出矸。

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，后施工下半部完成全斷面錨網(wǎng)、錨索支護，最后完成架棚支護，出矸采用人力配合掘進機出矸。

(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機拉槽子，后打其他炮眼爆破。電控室全斷面一次掘進成巷，搭接硐室先施工上半部2.5m高度，完成第一次上半部支護后，再爆破或機掘施工下半部，全部完成第一次支護。

2、支護：

(1)、錨網(wǎng)、錨索支護：電控室和搭接硐室頂部采用020mmX 2400mm等強錨桿，共7根，間距700mm，排距800mm，每孔裝樹脂卷藥4卷，正頂部加一條7孔w鋼帶；鋼帶以下再打2根020mmX 2400mm等強錨桿，間距500ram，其余部分采用020mm X 1800mm等強錨桿，間距500mm，排距800mm，每孔裝樹脂藥卷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：電控室開口前在開口位置巷道中打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~強錨桿，間排距800mm，每孔裝樹脂藥卷3卷，加掛金屬菱形網(wǎng)。

(2)、架棚支護：

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兩幫個一道，棚子外采用水泥花背，配合鐵背板或充填背板背嚴背實。

②搭接硐室采用18kG-4-12開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背實。

四、施工注意事項：

1、十一采皮帶下山施工電控室前6m后，將錨索支護施工至迎頭退后3板位置，電控室開口前施工臺棚，臺棚梁間距600mm，共8根。電控室兩側(cè)采用對棚子間距(中一中)250mm，臺棚梁全部和對棚子用大卡纜鎖好，然后方可施工電控室，臺棚梁后用水泥背或鐵背板花背背實。

2、施工至電控室開口時。開口位置，必須進行臨時支護，采用1.8m等強錨桿，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、機掘或爆破掘進時，掘一板打一板，爆破時先拉槽子，后爆破其它部位。

5、搭接硐室齊臉處開口爆破挑頂施工，爆破找好不大于一板規(guī)格后，及時掛網(wǎng)打上w鋼帶進行鎖口，然后施工兩邦，向前掘進一板后，打上兩根錨索，再向前掘進。

6、搭接硐室施工到位后，變小斷面第一板盡最大可能機掘施工，盡量不要爆破，以減少對鎖口圍巖的破壞，確保鎖口處支護質(zhì)量，為正常向前掘進打下良好基礎(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，如開口后再補打，因高度較高難以施工。

9、因搭接硐室較高，套棚子時必須搭好牢固的工作平臺。

10、底虛、遇軟巖或煤時，棚腳必須穿鋼筋砼鞋，鋼筋砼規(guī)格200mm×200m×50mm(長×寬×厚)。

五、結(jié)語

通過首次在煤層巷道中施工較大硐室工程實踐，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。