煤礦傾斜巷道掘進施工方法與措施

陳先亮

（黑龍江龍煤七臺河礦區(qū)有限責任公司安全監(jiān)察部，黑龍江七臺河154600）

煤礦傾斜巷道掘進施工方法與措施

陳先亮

（黑龍江龍煤七臺河礦區(qū)有限責任公司安全監(jiān)察部，黑龍江七臺河154600）

由于煤礦多數(shù)煤層具有一定的傾角，分區(qū)開采時，巷道以一定傾角沿煤層布置。有時為了穿越大的斷層構造，要以一定傾角布置巷道來滿足采礦需要。在采區(qū)中傾斜巷道主要有采區(qū)上山和下山等。礦井傾斜巷道與平巷施工有諸多相似之處，但由于巷道有10°～25°甚至35°的傾角，傾斜巷道施工比較困難，在裝巖、排矸、排水、支護等工序上都具有一些特點。本文主要研究了煤礦巷道掘進施工的下坡施工法、上坡施工法等技術問題。

傾斜巷道；掘進施工；下坡施工；下坡措施

由于煤礦多數(shù)煤層具有一定的傾角，分區(qū)開采時，巷道以一定傾角沿煤層布置。有時為了穿越大的斷層構造，要以一定傾角布置巷道來滿足采礦需要。在采區(qū)中傾斜巷道主要有采區(qū)上山和下山等。傾斜巷道的施工方向可以有從上向下的下坡施工方式和從下向上的上坡施工方式兩種。需要注意的是，采區(qū)上山和下山得名主要是根據(jù)其傾斜巷道與主要運輸大巷的標高關系，而與施工方向無關。如上山是由主要運輸大巷向上通往采區(qū)的傾斜巷道，而不是向上施工的傾斜巷道。

由于礦井傾斜巷道具有一定的傾角，與平巷施工相比，有諸多相似之處，但由于巷道有10°～25°甚至35°的傾角，傾斜巷道施工比較困難，在裝巖、排矸、排水、支護等工序上都具有一些特點。

1　煤礦傾斜巷道掘進施工特點

由于采礦安全和生產的需要，采區(qū)上山和下山都設計成2條或3條相互平行的傾斜巷道，施工時可雙巷同時由上向下掘進并每隔一定距離相互貫通。亦可先由上向下施工其中一條巷道，然后由下向上施工另一條巷道。前者掘進速度快，有利于通風，后者適合于涌水量大和掘進設備不足的情況。在煤礦傾斜巷道施工中，仍以使用多臺風動氣腿鑿巖機同時作業(yè)為主。鑿巖機適于選用中頻鑿巖機，如YT-28型。一般以0.5～0.7 m寬的工作面設置1臺為宜，3～4臺同時作業(yè)。

礦井掘進提升多用礦車，少數(shù)情況下，設置矸石倉，采用箕斗提升。巷道的定向多采用激光指向。一般多采用單激光指向，也有采用雙激光、三激光、五激光指向工藝的。多激光指向減輕了測量人員和掘進人員的工作量，縮短了輔助工序占時。

2　煤礦巷道下坡施工法

由上向下的下坡施工傾斜巷道，通風比較容易。但是裝巖、運輸比較困難，還需要解決排水和工作和跑車等問題。以下簡述下坡施工法的特點。

2.1井下工作面裝巖與排矸

裝巖工作在掘進時比較困難，裝巖時間一般占生產循環(huán)時間的60%，所以，必須盡量采用機械裝巖。

在掘進施工中一般采用耙斗裝巖機裝巖，耙斗機斗容朝大型化方向發(fā)展，如P型系列斗容為0.3m3、0.6m3、0.9m3、l.2m3，可滿足快速施工要求。

使用耙斗裝巖機時必須安設牢固，避免滑動。井內地面坡度在25°以下時，耙斗裝巖機自身要配帶四個卡軌器，還必須加兩個大卡軌器。耙斗裝巖機適用于傾角小于30°的傾斜巷道。

2.2井下工作面的排水

工作面的積水要用水泵排除。若涌水量為5m3～6 m3／h時，可用潛水泵直接把水排入礦車或箕斗內隨矸石排出。在工作面涌水量在30 m3／h以內時，可利用噴射泵將水排至水倉，再由臥泵將水排出。這樣還可防止臥泵吸入大量泥砂，磨損水輪葉片。

噴射泵是利用高壓水由噴嘴高速噴射造成負壓以吸取工作面積水的設備，它具有占地面積小，移動方便，爆破時容易保護，不易損壞，不怕吸入泥砂、木屑和空氣等優(yōu)點，雖然效率比較低，但仍能得到廣泛使用。

2.3礦井傾斜巷道掘進的安全工作

傾斜巷道掘進施工的安全問題，最突出的就是防止跑車。礦車若脫鉤或斷繩，會加速下滑，直沖工作面，很容易造成人身傷亡事故。對于這個問題必須提高警惕，嚴格按規(guī)程進行操作；要經(jīng)常對鋼絲繩及聯(lián)結裝置進行檢查，防患于未然；巷道規(guī)格、鋪軌質量，都應符合設計要求，并采取切實可行的安全措施。

為了防止跑車沖至工作面，應在距工作面不太遠處設置擋車器。擋車器常用的是鋼絲繩擋車簾。它以兩根直徑150mm鋼管作立柱，用鋼絲繩和直徑25 mm的圓鋼編成簾形。手拉懸吊繩將簾提起，可讓礦車通過；放松懸吊繩，簾子下落就可起到擋車作用。

在傾斜巷道施工中，除設置阻車、擋車器外，還常在提升鋼絲繩的尾部連接一根環(huán)形鋼絲繩，提升時將它套在提升容器上，可防止由于鉤頭損壞和捕銷拉斷而造成的跑車事故。

3　礦井傾斜巷道掘進的上坡施工法

由下向上的上坡掘進施工傾斜巷道，裝巖、運輸較為方便，不需要排水，工作面沒有跑車的威脅，但通風比較困難。因此，對瓦斯涌出量大的斜巷，應盡量采用由上向下的下坡施工。

3.1礦井巷道掘進施工的炮眼布置

為防止巷道底板掘進不夠，發(fā)生巷道上漂，多采用底部掏槽，槽眼數(shù)目視巖石軟硬程度確定。對較硬巖石，槽眼下部眼孔應深入底板200mm，防止巷道上漂。

3.2礦井掘進中的通風

瓦斯比空氣輕，易于積聚在工作面附近。為施工安全，要正確選用爆炸材料和隔爆電氣設備，還要注意加強工作面通風。

在瓦斯礦井中應采用雙巷掘進，每隔20m～50 m用聯(lián)絡眼貫通，以利通風。使用局部通風機通風時，何時都不許停風，如由于檢修停電等原因停風時，必須撤出人員，待恢復通風后，才能恢復工作。在高瓦斯礦井中，如果上部風巷已掘好，則可利用鉆孔解決通風問題，不然，應用由上向下施工法。在有瓦斯突出的煤層中掘進斜巷，要從上到下進行。如果停止掘進的上山，要與運輸平巷交接處打上密封或修筑欄桿以防止人員誤入而出現(xiàn)危險。

3.3礦井掘進中的裝巖和運輸

在上坡掘進時，沿斜坡向下扒矸容易，可以采用人工裝巖。配合人工裝巖的運輸方法，可采用刮板輸送機和溜槽?？捎迷谏掀聝A角25°以下，鐵溜槽可用于25°～35°，搪瓷溜槽可用于15°～28°。溜槽的安裝和接長都很方便，雖然生產能力大，但粉塵也很大，可接水管加噴霧裝置降塵。為避免飛矸傷人，要在巷道中溜槽的一側設置擋板，巷道下口設置臨時的貯矸倉，方便裝車。

目前，耙斗機使用普遍，生產率較高，但必須注意安設牢固，避免下滑。因此，除了在裝巖機下部裝設卡軌器外，還要在裝巖機后裝設兩個可以轉動的斜撐。耙斗裝巖機距工作面應大于6m，每20m～30 m移動一次。

［1］董方庭.井巷設計與施工［M］.徐州：中國礦業(yè)大學出版社，1994.

［2］中國煤炭教育協(xié)會職業(yè)教育教材編審委員會.掘進工程［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2014.

［3］車澤暉，郝高峰.煤礦掘進［M］.徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2012.

［4］胡湘宏.巷道施工技術［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2014.

［5］呂建青.井巷工程［M］.徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2007.

［6］郭奉賢，席振修.煤礦開采與掘進［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2008.

［7］孟憲臣，李洪，李洪剛.煤礦開采與掘進［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2008.

［8］全國職業(yè)培訓教學工作指導委員會煤炭專業(yè)委員會.巷道掘進［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2006.

Construction methods and measures for excavation construction of inclined tunnel

CHEN Xian-liang
(Safety Supervision Department,Qitaihe Mining Area Co.Ltd.,Heilongjiang Longmei Coal Mine,Qitaihe 154600,China)

Tunnel is arranged along the coal seam with certain inclination angle due to the inclination of majority of coal seams.Sometimes the tunnel should be arranged in a certain inclination in order to run across a large fault structure.The main inclined tunnel in the mining area includes uphill construction and downhill construction.There are many similarities between the inclined tunnel and construction without inclination,but inclined tunnel construction is difficult due to the inclination of 10°～25°or even 35°,and it has some features on the process of rock loading,waste lock clearing, drainage and pit supporting.This paper mainly studies the technical problems of downhill construction method and uphill construction method in tunnel excavation construction of coal mine.

Inclined tunnel;Downhill construction;Downhill measures

TD263

B

1674-8646（2016）19-0076-02

2016-08-09

陳先亮（1973-），男，工程師。