巷道近距離穿河流技術(shù)研究

安冀鴻

摘 要：針對晉北煤業(yè)公司一采區(qū)回風(fēng)巷近距離過牛泥河溝，為杜絕頂板及水害影響礦井安全生產(chǎn)，特進(jìn)行本次研究，通過采取的一系列安全技術(shù)措施確保安全施工，為礦井安全生產(chǎn)提供保障。

關(guān)鍵詞：近距離；立交；層間距；牛泥河

中圖分類號：TD263 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）04-0142-01

1 概況

1.1 礦井概況

霍州煤電集團(tuán)晉北煤業(yè)公司位于忻州地區(qū)靜樂縣城南東，隸屬于靜樂縣娘子神鄉(xiāng)管轄。井田位于寧（武）靜（樂）盆地東南部邊緣處，地處晉西北黃土高原，井田面積8.567Km2，植被稀少，地形較為復(fù)雜，切割劇烈，山勢起伏不平，呈“V”字形溝谷，溝谷深度30-50m。主要可采煤層為上5號煤層，礦井核定生產(chǎn)能力為120萬噸/年，井田內(nèi)地形總體東南高，西北低，最高點(diǎn)位于井田東南部，標(biāo)高為+1574.0m，最低點(diǎn)位于井田西部牛泥河溝，牛泥河為季節(jié)性河流，此處蓋山厚度為20-120m。

1.2 一采區(qū)回風(fēng)巷概況

一采區(qū)回風(fēng)巷設(shè)計(jì)長度2200m，巷道凈斷面為14.4m2，采用29U型鋼棚支護(hù)+噴漿聯(lián)合支護(hù)，棚距1m，噴漿厚度為150mm，金屬網(wǎng)配合板梁盤幫勾頂。一采區(qū)施工至80m時匯入牛泥河將與牛泥河溝過立交。

1.3 牛泥河情況

牛泥河由南向北匯入東碾河，且牛泥河為季節(jié)性河流，雨季時河水流量較大，干季時河水流量80-120m3/h，雨季時河水流量300-400m3/小時，牛泥河與一采區(qū)回風(fēng)巷立交處最小層間距為23m。

2 河道硬化施工方法及采取的措施

（1）由于牛泥河雨季前河流水量較少，需在雨季前過立交完成。（2）地面處理：在過立交處提前在河流上游砌筑河壩對水流進(jìn)行封堵，防止水流經(jīng)過，再利用管路將立交處牛泥河15m范圍內(nèi)的水抽出，水抽出后采用水泥硬化河床及河壩。

3 本工程的施工程序

3.1 排水措施

（1）邊坡面滲水排。在填筑邊坡上遇有地下水滲流時，應(yīng)在邊坡修整和加固前，采取有效的疏導(dǎo)和保護(hù)措施。（2）在填筑開始前，應(yīng)規(guī)劃好開挖區(qū)域外的臨時性排水措施。（3）應(yīng)保證地下水位降低至渠底線以下0.5m。

3.2 土方開挖

（1）基礎(chǔ)開挖之前對基礎(chǔ)平面位置和現(xiàn)有的地面標(biāo)高測量。首先對擋土墻基礎(chǔ)位置進(jìn)行清表或清淤泥，并將表層土體清除運(yùn)走；為便于開挖后的檢查校核，基礎(chǔ)的控制樁應(yīng)延長至基坑外加以固定。（2）基礎(chǔ)開挖采用機(jī)械開挖，人工配合清理，開挖過程中要認(rèn)真對照設(shè)計(jì)提供地質(zhì)資料，判別土體的地質(zhì)情況，根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況放好邊坡度，并做好邊坡可靠的支撐防護(hù)，基坑寬度每側(cè)要較設(shè)計(jì)基底寬50cm左右。因設(shè)計(jì)對基底地基土的容許承載力均有要求，若實(shí)際開挖情況不符，請及時通知有關(guān)業(yè)務(wù)科室做進(jìn)一步處理，最終的開挖深度要依設(shè)計(jì)期間所進(jìn)行的觸探和土工試驗(yàn)，并結(jié)合基礎(chǔ)開挖的實(shí)際調(diào)查資料來確定。在基坑開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，對基坑內(nèi)四周松散土體清除干凈。施工時要注意：擋土墻基礎(chǔ)入土深度不小于1.0m，當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況較差時應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整加深；基底縱坡大于5%時，基礎(chǔ)應(yīng)做成高寬比不大于1：2的臺階。（3）基礎(chǔ)直接置于天然地基上?；娱_挖到設(shè)計(jì)高程后，應(yīng)及時檢測地基承載力，其承載力應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。如不夠，應(yīng)采取加強(qiáng)措施。當(dāng)砌體處于水塘或河道邊時，應(yīng)先圍堰，將圍堰內(nèi)的淤泥及浸水清理干凈后，方可進(jìn)行砌筑。

3.3 河道基層施工

（1）墊層材料：墊層采用天然砂礫，其顆料組成中大于20mm的粗骨料要占40%以上，最大粒徑不宜大于壓實(shí)厚度的0.7倍，并不得大于100mm，小于0.5mm的細(xì)料含量應(yīng)小于15%，細(xì)料塑性指數(shù)不得大于4。（2）在原有河道基礎(chǔ)上用機(jī)械人工配合將硬化的河道按照設(shè)計(jì)標(biāo)高整平、壓實(shí)。

3.4 河道硬化施工

3.4.1 混凝土澆筑與振搗的一般要求

（1）澆筑混凝土?xí)r應(yīng)分段連續(xù)進(jìn)行，一次澆筑方量，砼初凝時間考慮決定，一般為振搗器作用部分長度的1.25倍?；炷翝仓穸葹?00mm。（2）使用插入式振搗器應(yīng)快插慢拔，插點(diǎn)要均勻排列，逐點(diǎn)移動，順序進(jìn)行，不得遺漏，做到均勻振實(shí)。移動間距不大于振搗作用半徑的1.5倍（一般為30-40cm）。振動棒應(yīng)慢入快出，并保證振動器已振實(shí)部分的邊緣。（3）澆筑混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。如必須間歇，其間歇時間應(yīng)盡量縮短，并應(yīng)在前層混凝土初凝之前，將次層混凝土澆筑完畢。問歇的最長時間應(yīng)按所用水泥品種、氣溫及混凝土凝結(jié)條件確定，一般超過2h應(yīng)按施工縫處理。（當(dāng)混凝土的凝結(jié)時間小于2h時，則應(yīng)當(dāng)執(zhí)行混凝土的初凝時間）。（4）澆筑混凝土?xí)r應(yīng)經(jīng)常觀察模板有無移動、變形情況，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即處理，并應(yīng)在已澆筑的混凝土初凝前修正完好。（5）振搗混凝土?xí)r振動棒移動間距宜為400mm左右，振搗時間宜為15～30s，且隔20～30min后進(jìn)行第二次復(fù)振。

3.4.2 確?；炷两Y(jié)構(gòu)質(zhì)量

水平結(jié)構(gòu)的混凝土表面，應(yīng)適時用木抹子磨平搓毛兩遍以上。必要時，還應(yīng)先用鐵滾筒壓兩遍以上，以防止產(chǎn)生收縮裂縫。

3.4.3 混凝土的布料方法應(yīng)符合規(guī)定

澆筑水平結(jié)構(gòu)混凝土?xí)r，不得在同一處連續(xù)布料，應(yīng)在2～3m范圍內(nèi)水平移動布料。

3.4.4 做好混凝土樓板面掃毛工作

所有澆筑的混凝土樓板面應(yīng)當(dāng)掃毛，掃毛時應(yīng)當(dāng)順一個方向掃，嚴(yán)禁隨意掃毛，影響混凝土表面的觀感。

3.4.5 完善養(yǎng)護(hù)質(zhì)量

混凝土采用覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)的時間，不得少于7天。摻有外加劑或有抗?jié)B。澆水次數(shù)應(yīng)能保持混凝土處于濕潤狀態(tài)，混凝土的養(yǎng)護(hù)用水應(yīng)與拌制用水相同。

4 巷道掘進(jìn)

（1）由于立交處一采區(qū)回風(fēng)巷與牛泥河層間距較小，僅為23m，且頂板為黃土層沒有較為完整堅(jiān)硬的頂板防止放炮導(dǎo)致頂板震動產(chǎn)生裂隙垮落，所以采用綜掘施工。（2）過立交期間，采用小循環(huán)作業(yè)，掘進(jìn)一架，支護(hù)一架，噴漿一架，支護(hù)形式為U型棚+噴漿，噴漿厚度為200mm，棚距為1m，最大、最小控頂距分別為1.3m，0.3m。（3）提前繪制貫通大樣圖，嚴(yán)格控制巷道掘進(jìn)進(jìn)尺，將每小班進(jìn)尺，及時準(zhǔn)確填寫在大樣圖上。（4）立交剩余10米時，地測科必須對標(biāo)高進(jìn)行一次復(fù)測，確保立交點(diǎn)區(qū)域?qū)娱g距符合規(guī)定。（5）立交剩余距離不足10m時，每班必須有正職隊(duì)干帶班，現(xiàn)場指揮協(xié)調(diào)，保證措施的執(zhí)行落實(shí)。（6）過立交開始時，必須匯報(bào)調(diào)度室、由調(diào)度室通知地測科、生產(chǎn)科等相關(guān)科室下現(xiàn)場，進(jìn)行現(xiàn)場檢查，確認(rèn)工作面滿足過立交要求。（7）施工期間，嚴(yán)格執(zhí)行“敲幫問頂”制度，嚴(yán)禁“空頂、空幫”作業(yè)。

5 施工處理結(jié)果

本次施工地面處理從2015年3月20日-4月10日施工完成，井下一采區(qū)回風(fēng)巷與4月15日-4月20日安全順利與牛泥河溝過立交完成。靜樂縣從5月份進(jìn)入雨季截止雨季結(jié)束，共計(jì)經(jīng)過8次大流量河水經(jīng)過，最大水量為382m3/h，全部安全通過，一采區(qū)回風(fēng)巷與牛泥河溝立交處巷道內(nèi)無淋水，巷道涌水量與平常期間同樣，無明顯變化。

6 結(jié)語

目前為雨季時節(jié)，牛泥河內(nèi)水流充沛，與一采區(qū)回風(fēng)巷立交處未出現(xiàn)淋水現(xiàn)象，且巷道無明顯變化；通過本次項(xiàng)目的研究及實(shí)施，在巷道近距離過河流，建立了一套完整的可行性技術(shù)措施，保障了礦井安全生產(chǎn)，在同類型情況可以推廣應(yīng)用。