顧橋礦南區(qū)大型裝載硐室施工技術(shù)

鄭義勇，周 萌

（淮南礦業(yè)集團顧橋礦南區(qū)， 安徽淮南 232131）

顧橋礦南區(qū)大型裝載硐室施工技術(shù)

鄭義勇，周 萌

（淮南礦業(yè)集團顧橋礦南區(qū)， 安徽淮南 232131）

針對顧橋礦南區(qū)南二13－1采區(qū)裝載硐室復(fù)雜而困難的施工條件，按照安全、生產(chǎn)、技術(shù)、經(jīng)濟一體化要求，通過設(shè)計優(yōu)化、施工方案優(yōu)選，以及在施工過程中，有針對性的采取安全防護措施，實現(xiàn)了安全、優(yōu)質(zhì)、快速施工。

大型裝載硐室； 安全防護措施； 綜掘機分段施工法

1 工程概述

南二13－1采區(qū)裝載硐室位于南二13－1上盤區(qū)采區(qū)煤倉下口，在南二11－2上盤區(qū)膠帶機上山施工。該硐室高度大、跨度寬，屬大型硐室。硐室埋深大，所處位置地質(zhì)條件復(fù)雜，且硐室采用巖巷綜掘機掘進，施工難度大。面對極其困難和復(fù)雜的施工條件，技術(shù)科室和施工單位通過設(shè)計優(yōu)化、施工方案優(yōu)選和科學(xué)施工，順利完成了施工任務(wù)，實現(xiàn)了安全、優(yōu)質(zhì)、快速施工。

2 施工方案設(shè)計

裝載硐室位于井深－707～－699m段，一次錨網(wǎng)索與二次現(xiàn)澆鋼筋混凝土聯(lián)合支護。硐室開口處斷面凈高6.9m，凈寬6.7 m，收口處斷面凈高5.6m，凈寬6.9m，設(shè)計長度14m。

針對裝載硐室困難而復(fù)雜的施工條件，提出了可行的施工方案。

綜掘機四分段法施工。施工順序為：

距裝載硐室開口處提前7m底板按照11.5°上山施工，頂板按照原坡度（4.5°）施工。

由裝載硐室開口處施工至煤倉倉壁所對應(yīng)硐室位置，底板坡度仍按照11.5°施工，頂板在施工至倉壁位置前挑至設(shè)計高度。

綜掘機退回提前起坡位置，排底至設(shè)計底板。

施工方案為綜掘機四分段法施工，如圖1所示。該方案的優(yōu)點，一是南二11－2上盤區(qū)膠帶機上山為巖巷綜掘線，避免了巖巷炮掘設(shè)備及出矸設(shè)備打運、安裝、維護、拆除等工作，同時避免了綜掘設(shè)備的臨時保護等附帶難題；二是安全系數(shù)較高。裝載硐室位置巖性以砂質(zhì)泥巖（含砂量較低）和泥巖為主，巖性比較破碎，綜掘比炮掘能更好的控制頂板、迎臉及兩幫巖石的整體性；三是施工工期短。施工工期比炮掘分臺階施工節(jié)省約10d；四是成本大為降低。炮掘施工上臺階每循環(huán)炮眼約170個，裝藥量約100kg，每循環(huán)至少六道主要工序轉(zhuǎn)換。采取綜掘機施工，施工工序轉(zhuǎn)換縮減四道主要工序，成本節(jié)約約30萬元。

圖1 綜掘機四分段法施工方案示意圖

3 施工方式

3.1 硐室主體掘進

3.1.1 掘進

拱部開挑。采用綜掘機掘進，按EBZ260綜掘機的最大爬坡角度18°，經(jīng)計算須提前4.6m起坡?？紤]到綜掘機的性能提前硐室位置7m處開始起坡，為保證硐室頂板高度，綜掘機在掘進過程中盡量抬高炮頭保證底板按照11.5°掘進，在未到達硐室前按原設(shè)計高度掘進，回頭套棚。硐室施工采用分層挖刷，到達硐室施工位置后不斷向上抬高炮頭直至達到設(shè)計頂板高度，硐室總長度14m，一次性割夠設(shè)計寬度6.9m寬，上臺階掘進高度原則上按4m施工，根據(jù)現(xiàn)場施工情況可做相應(yīng)調(diào)整。

每次掘進頂板完好時最大控頂距1 800 mm，頂板破碎時最大控頂距1 000mm。頂板采用“9－9”布置錨桿壓鋼筋網(wǎng)片Φ6.5 mm－1 700mm×900mm支護，同時錨索跟至迎頭，錨索按照“4－4”布置；幫部支護采用錨桿壓鋼筋網(wǎng)片支護。

刷幫排底。將頂板全部割齊并支護完好后將綜掘機退回，對下部的巖石進行挖刷，將底剎夠深并支護到位。

這天晚上，孟導(dǎo)少了這幾日以來一直魂牽夢繞的古錢，心里總覺得茫然若失。雖說換了五萬塊錢，但是和之前期待差距懸殊。貪心不足，巴蛇吞象，孟導(dǎo)就像是心底開了個洞，洞里彌漫著一種淡淡的憂傷。

3.1.2 出矸

采用巖巷綜掘線出矸系統(tǒng)，掘進過程中矸石經(jīng)綜掘機進入轉(zhuǎn)載皮帶，然后通過皮帶系統(tǒng)進入矸石倉。

3.1.3 支護

裝載硐室頂板使用鋼筋網(wǎng)片橫向平鋪每排900mm壓茬100mm，在壓茬處打錨桿（Φ22mm×2 500mm）每排9根，巷道頂板采用HRB335螺紋鋼錨桿加鋼筋網(wǎng)片聯(lián)合支護，錨桿間排距：800mm×800mm，錨桿規(guī)格：Φ22－M24－2 500mm，采用Φ32鉆頭，每眼用2卷Z2380中速樹脂藥卷錨固。

巷道兩幫采用HRB335螺紋鋼錨桿加鋼筋網(wǎng)片聯(lián)合支護，幫部鋼筋網(wǎng)片豎直向下鋪每排900mm壓茬100mm，壓茬處用錨桿壓住，錨桿間排距800mm×800mm。兩塊網(wǎng)片之間每隔200mm用14＃雙股鐵絲連接綁扎牢固，幫頂搭接網(wǎng)片每隔200mm用14＃雙股鐵絲連接綁扎牢固。錨桿規(guī)格：Φ22－M24－2 500mm，采用Φ32鉆頭鉆錨桿眼，每眼用2卷Z2380中速樹脂藥卷錨固。

巷道頂板支護，在兩排錨桿間打一排錨索，錨索按“4－4”布置，錨索規(guī)格為：Φ21.8 mm×7 200mm，11＃工字鋼壓塊長400mm，間排距為1 500mm×1 600mm，錨索到幫距離1 200mm。錨索鐵墊板規(guī)格：400mm× 400mm×10mm，采用Φ32鉆頭鉆錨索眼，Z2380樹脂藥3卷/眼。

沿底板向上300mm打一排走向錨桿壓住地角。硐室入口切入斜面和硐室收口的隅角均采用錨桿壓鋼筋網(wǎng)片進行支護，所有錨桿（索）要平直成線。

3.2 安全防護措施

3.2.1 臨時支護施工工藝

錨桿（錨索）支護時，掘出毛斷面后，首先進行敲幫問頂，用長度不小于2.5m的長柄工具將浮矸、活石找盡，然后及時聯(lián)網(wǎng)，并打上帶帽的單體支柱，臨時支護好頂板。單體點柱布置在中線左右各700～900mm位置處。點柱必須完好，不漏液，必須打上勁，要求點柱支設(shè)在實底上，底必須找平，底軟時必須穿鞋，柱帽規(guī)格800mm×200mm×70mm。

3.2.2 超前支護施工工藝

在循環(huán)進尺前，在迎頭施工3根超前錨桿Φ22－M24－2 500mm壓在鋼筋網(wǎng)片上，錨桿規(guī)格：Φ22－M24－2 500mm，Z2380樹脂藥卷1卷/眼。頂板破碎時增加超前錨桿的數(shù)量，間距控制在200～500mm范圍內(nèi)。錨桿布置頂板正中間1根，中線左右1.8m位置各1根，錨桿角度：向迎頭方向傾斜不得超過15°。超前錨桿必須破帽上緊，緊貼巖面，切實控制好頂板。

3.2.3 掘進管理

迎頭掘進停止后必須對迎臉進行掛尼龍網(wǎng)防護。聯(lián)網(wǎng)結(jié)束進行臨時支護后上防護網(wǎng)，尼龍網(wǎng)使用雙股12＃鐵絲拴掛在頂部網(wǎng)片上，固定鐵絲每隔1m一道，然后在軟網(wǎng)外立兩塊大板橫放一塊大板（4 000mm×200 mm×70mm），橫放大板與兩塊豎立的大板成十字交叉草字頭布置，橫大板用特制S鉤掛在軟網(wǎng)中間，完畢后確認所有施工人員撤至綜掘機后方，由綜掘機司機把炮頭抵住橫放大板的中間同時抵上勁，并將綜掘機停電閉鎖；迎臉易片易掉時打點錨桿進行支護。點錨桿為玻璃鋼錨桿Φ20mm×2 000mm加木墊板400mm×400mm×70mm。

4 效果分析

裝載硐室施工于2011－3－10開始施工，到2011－3－20完工，施工工期10d，工期比照傳統(tǒng)的炮掘分臺階施工法節(jié)省10d，成本節(jié)約50萬元，實現(xiàn)了安全、生產(chǎn)、技術(shù)、經(jīng)濟一體化目標(biāo)。

利用巖巷綜掘設(shè)備和出貨系統(tǒng)，充分發(fā)揮了機械化掘進的優(yōu)勢，是大型硐室縮短施工工期的一條有效途徑。

［1］ 李建營，劉順章，宋勤法.大斷面軟巖硐室的加固技術(shù)研究［J］.淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2006，（3）：49－50.

［2］ 渠濤，鄭鳳，侯圣權(quán)，等.極軟巖水倉系統(tǒng)巷道與硐室支護及加固技術(shù)［J］.徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2008，（1）：32－36.

［3］ 劉穎志，寇德瑞，李亮.松軟煤層大斷面硐室錨注聯(lián)合支護技術(shù)［J］.煤，2010，（11）：29－32.

TD354

B

1671－4733（2012）03－0008－03

10.3969/j.issn.1671－4733.2012.03.003

2012－05－03

鄭義勇（1980－），男，安徽長豐人，助理工程師，從事礦井建設(shè)施工與管理工作，電話：13955402002。