跨車場(chǎng)風(fēng)橋方案設(shè)計(jì)與施工技術(shù)

摘要：風(fēng)橋作為礦井生產(chǎn)中的一項(xiàng)特殊工程，充分利用現(xiàn)有地質(zhì)資料和施工條件，選取合理的設(shè)計(jì)及施工方案是實(shí)現(xiàn)安全、快速施工的關(guān)鍵，中馬村礦結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，探索性地設(shè)計(jì)并成功實(shí)施了礦井東翼27采區(qū)27021回風(fēng)巷底抽巷風(fēng)橋施工。

關(guān)鍵詞：風(fēng)橋 設(shè)計(jì) 施工方案

1 工程概述

27021回風(fēng)巷底抽巷風(fēng)橋位于中馬村礦東翼27采區(qū)上車場(chǎng)附近，27采區(qū)上部瓦斯地質(zhì)情況極為復(fù)雜，煤層存在分叉現(xiàn)象，按照礦區(qū)域瓦斯治理工作要求，需在27021回風(fēng)巷下方重疊布置底板抽采巷以抽采工作面內(nèi)瓦斯。為了確保27021回風(fēng)巷底抽巷掘進(jìn)期間有獨(dú)立、順交的通風(fēng)系統(tǒng)，在17回風(fēng)上山與27021回風(fēng)巷底抽巷之間設(shè)計(jì)了該風(fēng)橋，凈寬B=3m，凈高H=2.7m。

2 風(fēng)橋設(shè)計(jì)

根據(jù)礦井三年生產(chǎn)接替要求，決定在17回風(fēng)上山和27021回風(fēng)巷底抽巷之間施工一條聯(lián)絡(luò)巷道，作為27021回風(fēng)巷底抽巷掘進(jìn)期間回風(fēng)眼使用，詳細(xì)設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：

2.1 設(shè)計(jì)長(zhǎng)度及坡度

27021回風(fēng)巷底抽巷風(fēng)橋及附近巷道平面布置圖如圖1所示，東段以17回風(fēng)上山內(nèi)實(shí)測(cè)點(diǎn)08向南0.8m位置開口，按229°31′54″方位角開口施工27021回風(fēng)巷底抽巷風(fēng)眼，以+13°坡度施工6.7m后，再以196°16′48″方位角掘進(jìn)10.5m至27上車場(chǎng)對(duì)應(yīng)位置上方，按平巷施工8m后停；西段從測(cè)點(diǎn)W599西30m位置上幫開口，向北以按325°56′23″方位角施工15m平巷后，再以33°21′34″方位角施工22m平巷后，以+23°坡度施工9.2m與西段貫通。風(fēng)眼設(shè)計(jì)長(zhǎng)度92m，其中風(fēng)橋段長(zhǎng)度8m，全巷道均位于煤層底板中，距下分層煤底6-10m。

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2.2 斷面和支護(hù)形式

①斷面：直墻半圓拱斷面，巷道凈寬3m，直墻H=1.2m。風(fēng)橋設(shè)計(jì)剖面如圖2所示。

②支護(hù)形式：風(fēng)橋采用錨網(wǎng)索噴支護(hù)，頂、幫均采用Φ20×2400mm高強(qiáng)阻尼錨桿，錨桿間排距800×800mm，

全斷面布置10根；錨索間排距：1500×2000mm，錨索規(guī)格：Φ18.9×7300mm，每排布置3根。鋼筋網(wǎng)規(guī)格：Φ6×2000×1000mm，網(wǎng)格100mm×100mm，網(wǎng)片搭接寬度100mm，用14#鐵絲雙股捆扎，噴射混凝土強(qiáng)度符合C20要求，噴漿總厚度150mm。風(fēng)橋支護(hù)斷面如圖3所示。

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3 風(fēng)橋施工

3.1 掘進(jìn)前

風(fēng)眼施工前，先在27上車場(chǎng)確定好兩巷的貫通交點(diǎn)，然后進(jìn)行擴(kuò)幫、架棚支護(hù)，支架采用全封閉36U鋼棚，架棚超出風(fēng)眼巷道兩幫各1m（棚距中-中500mm），U鋼棚頂部禙工鋼，間距0.3m，并鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，然后進(jìn)行噴漿封閉，噴漿總厚度210mm（含初噴50mm）。

3.2 風(fēng)橋掘進(jìn)

風(fēng)橋施工期間，嚴(yán)格按地測(cè)科給定的中腰線施工，首先掘進(jìn)巷道上半部分，采用“打淺眼，放小炮，少裝藥，多爆破”方式進(jìn)行施工，待上部巷道施工完成后，頂部進(jìn)行錨網(wǎng)索噴永久支護(hù)，然后掘下部巷道，待巷道全部支護(hù)結(jié)束后，按設(shè)計(jì)深度開挖底板并放置道軌或工鋼，澆筑混凝土（混凝土強(qiáng)度符合C20要求）。

4 設(shè)計(jì)方案創(chuàng)新點(diǎn)

4.1 施工方便

過(guò)去施工風(fēng)橋一直采取先對(duì)下部巷道進(jìn)行挑頂，再架棚支護(hù)，導(dǎo)致巷高超過(guò)5m，施工極其困難；此方案施工方便，減少了對(duì)圍巖的擾動(dòng)，而且不影響上車場(chǎng)正常行人、運(yùn)輸。

4.2 支護(hù)強(qiáng)度高，服務(wù)年限長(zhǎng)

下巷采用錨網(wǎng)索噴+全封閉36U鋼復(fù)合支護(hù)形式，并噴漿封閉，風(fēng)橋底部采用鋪設(shè)11#工字鋼+澆筑C20混凝土進(jìn)行加固，巷道采用錨網(wǎng)索噴支護(hù)形式，保證了巷道的支護(hù)強(qiáng)度，確保底板抽采掘進(jìn)期間風(fēng)流正常。

4.3 效果好

相比過(guò)去的風(fēng)橋施工方案，此方案一次澆筑混凝土成功，且能達(dá)到完全封閉的目的，經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)，沒有漏風(fēng)現(xiàn)象發(fā)生，效果不錯(cuò)。

5 結(jié)論

在確保掘進(jìn)進(jìn)度和安全性有所提高的前提下進(jìn)行施工，施工方便，支護(hù)強(qiáng)度高，且效果很好，自風(fēng)橋建成三年來(lái)，從未出現(xiàn)過(guò)漏風(fēng)現(xiàn)象。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的檢驗(yàn)，該風(fēng)橋設(shè)計(jì)方案及施工工藝技術(shù)先進(jìn)，操作性強(qiáng)，安全可靠，不漏風(fēng)，已在中馬村礦進(jìn)行推廣應(yīng)用，并取得了良好效果。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

朱春偉（1985-），男，河南項(xiàng)城人，助理工程師，2011年畢業(yè)于安徽理工大學(xué)采礦工程專業(yè)，目前從事煤礦井巷工程設(shè)計(jì)工作。