成功修復(fù)垮塌后的溜煤眼井壁

陳浩 李遷陸

【摘 要】本文針對(duì)具體實(shí)例通過現(xiàn)場觀察、分析、討論，對(duì)修復(fù)過程中可能出現(xiàn)的各種技術(shù)及安全問題進(jìn)行預(yù)測和評(píng)估，制訂安全修復(fù)溜煤眼的整個(gè)流程方案，并通過實(shí)踐驗(yàn)證，能有效的對(duì)溜煤眼壁垮塌區(qū)域進(jìn)行可靠修復(fù)，防止繼續(xù)垮塌，實(shí)現(xiàn)溜煤眼的安全再利用。對(duì)今后合理、經(jīng)濟(jì)地處理溜煤眼具有一定的參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】垮塌；修復(fù)；溜煤眼

打通一礦位于重慶市綦江縣境內(nèi)，為高瓦斯突出礦井，是松藻煤電公司重點(diǎn)技改擴(kuò)能礦井。原設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為150萬t/a，改擴(kuò)建后為240萬t/a。目前正在向下水平延深，加之改擴(kuò)建的壓力，造成采掘布署的緊張。同時(shí)采煤工作面經(jīng)常受到回采巷道掘進(jìn)、瓦斯抽采及溜煤眼的施工等，而導(dǎo)致采煤工作面接替緊張，本文以打通一礦W2704溜煤眼為例主要針對(duì)溜煤眼發(fā)生垮塌后對(duì)其進(jìn)行安全修復(fù)，實(shí)現(xiàn)溜煤眼的再利用，以達(dá)到節(jié)約成本、創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的目的。

1 概況

W2704工作面是打通一礦西區(qū)南邊的第二塊7號(hào)煤層工作面。W2704溜煤眼是采用原W2604工作面回采后遺留的溜煤眼，位于W2704運(yùn)輸巷開口點(diǎn)以東20米位置處，該溜煤眼在7號(hào)煤層底板至9號(hào)煤層底板段砼碹基本全部垮落，W2704溜煤眼上口沿東西方向垮落長度約5m，南北方向垮落寬度約4m，呈不規(guī)則橢圓形（如圖1）。W2704溜煤眼井筒與7號(hào)煤層交岔口處巷頂采用抬棚進(jìn)行支護(hù)。

圖1

2 修復(fù)方案

2.1 確定修復(fù)方案

采用Φ1.2 m的鐵圓筒箍溜煤眼的方式進(jìn)行修復(fù)。其中鐵圓筒與溜煤眼井壁間采用煤矸充填，鐵圓筒上口采用鋼筋混凝土鎖口。

2.2 施工方法及順序

2.2.1 溜煤眼修復(fù)之前，先用Dg50mm的鋼管對(duì)溜煤眼上方抬棚進(jìn)行聯(lián)鎖加固。要求巷頂和巷幫各連鎖兩根鋼管，間距1.5米，且鋼管和每架支架之間必須用鋼絲繩絞緊。

2.2.2 回填溜煤眼空位，填高至7號(hào)煤層底板。

2.2.3 打開W2704溜煤眼上口的篦子，清收、轉(zhuǎn)運(yùn)溜煤眼上口周邊的雜物。

2.2.4施工隊(duì)負(fù)責(zé)在W2704運(yùn)輸巷溜煤眼以東10m處安裝一臺(tái)帶制動(dòng)器的8t回柱絞車，及安裝罐籠起吊裝置（如圖2）。

①、8T回柱絞車基礎(chǔ)基坑的施工和澆筑由機(jī)運(yùn)部派人現(xiàn)場驗(yàn)收合格后方能進(jìn)行使用，并要求基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)時(shí)間為三天以上，回柱絞車打壓柱4根，必須打緊打牢，單體支柱必須用10號(hào)鉛絲套在巷頂?shù)腻^網(wǎng)上。

③、采用25U型槽鋼加工的抱箍將鋼梁固定在抬棚梁下方，作為起吊橫梁，在抱箍上架設(shè)一根1.8m長的12#工字鋼梁用來起吊天輪，鋼梁兩端必須各采用兩對(duì)抱箍箍好，每根螺桿上不得少于兩顆螺帽。起吊天輪為封閉狀，防止支點(diǎn)處脫落和起吊鋼絲繩移位。

④、回柱絞車用φ15.5mm的鋼絲繩，與吊罐連接處進(jìn)行插接并加繩皮，插接長度不得少于0.5m，并用4個(gè)以上繩卡卡好加固，繩卡均勻布置，擰緊牢固，不得松動(dòng)、脫落。

圖2

2.2.5溜煤眼井筒壁四周施工錨網(wǎng)支護(hù)。

①、施工范圍：從7號(hào)煤層底板一致施工至9號(hào)煤層底板止，共計(jì)12米。

②、隨著溜煤眼放煤進(jìn)度找凈井筒筒避四周的懸矸活石。

③、支護(hù)參數(shù)：錨桿規(guī)格：Φ16mm×1600mm，螺紋鋼錨桿；錨網(wǎng)規(guī)格：10#鉛絲機(jī)制網(wǎng)，網(wǎng)孔40mm×40mm，金屬網(wǎng)長×寬=3200mm×850mm；錨桿間排距800mm×700mm；每根錨桿使用1條藥卷進(jìn)行端錨。

④、錨網(wǎng)采取豎向掛網(wǎng)的方式，網(wǎng)子搭接處必須用14號(hào)鉛絲扎接，扎接間距≤300mm。

⑤、隨溜煤眼放煤由上往下施工錨網(wǎng)支護(hù)，放一段施工一段。

⑥、錨桿孔施工：工具為YT-29A型鑿巖機(jī)，鉆頭為Φ32mm“一”字型合金鉆頭，鉆桿為Φ22mm中空鋼。按錨桿間、排距要求在現(xiàn)場標(biāo)定各排錨桿孔的位置，按標(biāo)注位置施工。鉆孔與巖面垂直，錨桿孔深度低于錨桿長度100mm。

⑦、錨桿安裝過程：

A、清洗錨桿眼孔：用壓風(fēng)清洗干凈眼子內(nèi)的巖粉。

B、裝錨固劑：用錨桿桿體將錨固劑送入眼孔內(nèi)，并且緩慢地推到眼底。

C、攪拌錨固劑，用錨桿攪拌器進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間為10秒，攪拌旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針方向。

D、固定錨桿：達(dá)到攪拌時(shí)間后，停止攪拌后用一只手撐穩(wěn)錨桿，輕輕地卸下攪拌器，此間嚴(yán)禁搖動(dòng)錨桿桿體。

2.2.6井字梁安裝方法：

①井字梁規(guī)格：22#槽鋼加工，長度根據(jù)井下實(shí)測長度地面加工。

②隨著溜煤眼的放煤找凈溜煤眼壁懸矸直至9號(hào)煤層底板，高度12m，至9號(hào)煤層底板時(shí)關(guān)閉溜煤嘴。

③井字梁安裝：在9號(hào)煤層底板灰?guī)r上挖好梁窩，井字梁從W2704溜煤眼逐根下放，每次下放時(shí)，人員撤出至溜煤眼上口；井字鋼梁安裝好后用混凝土充填梁窩，混凝土規(guī)格C20。混凝土配合比例為水：水泥：石粉=0.51：1： 4.1

④井字梁起吊動(dòng)力：采用JH-8T回柱絞車為起吊動(dòng)力。5T滑車導(dǎo)向。

2.2.7鐵圓筒安裝方法

①鐵圓筒規(guī)格：鐵圓筒規(guī)格Φ1200mm×1500mm.

②鐵圓筒安裝工序：在井字梁上安裝第一節(jié)鐵圓筒→鐵圓筒下口四周用工字鋼、舊皮帶立膜→鐵圓筒與井壁間充填混凝土，高度1.5m，使鐵圓筒與巖面形成一個(gè)整體→安裝第二節(jié)、第三節(jié)直至溜煤眼上口→中間部分鐵圓筒與井壁間充填煤矸→最上方一節(jié)鐵圓筒與井壁間采用混凝土充填→溜煤眼上口鎖口。

③鐵圓筒起吊動(dòng)力：JH-8T回柱絞車為起吊動(dòng)力。5T滑車導(dǎo)向。

④鐵圓筒安裝：鐵圓筒從W2704運(yùn)輸巷運(yùn)進(jìn)，逐節(jié)下放，逐節(jié)由下往上安裝。每次下放鐵圓筒時(shí)，人員撤出至溜煤眼上口。人員采用自制金屬人梯上下。

⑤鐵圓筒四周充填：采用混凝土充填，混凝土強(qiáng)度為C20，待鐵圓筒安裝完成后連續(xù)進(jìn)行充填作業(yè)。充填時(shí)防止單向進(jìn)料導(dǎo)致鐵圓筒傾斜移位，應(yīng)采取半圓木支撐鐵圓筒，或采取人工轉(zhuǎn)料使鐵圓筒四周混凝土均勻充填?；炷脸涮疃闻浜媳壤秊樗核啵菏?0.51：1： 4.1，煤矸充填段，充填物配合比例為水泥：煤矸=1：8，水灰比0.5

⑥井字梁上方沿與井字梁垂直方向密集鋪設(shè)12#礦用工字鋼，工字鋼間隙不得大于0.1m，一端與井字梁搭接，搭接長度0.5m，另一端伸入溜煤眼壁深度不小于0.2m。