塔山煤礦大巷輸送機機頭硐室導硐施工技術

張 帆，黃建亮，謝芝明

（中鼎國際工程有限責任公司，江西 南昌 330096）

1 工程概況

大唐塔山煤礦三盤區(qū)3#～5#大巷帶式輸送機機頭硐室，地面標高1365～1509 m，工作面標高924～1006 m，地面位置相對地面為雁崖西二風井，西奶山山梁、口泉河河溝、口泉鐵路、上楊溝、東窯溝、馬淋澗溝谷及馬淋澗村等。井下位置及四鄰采掘情況，大巷位于三盤區(qū)中部,大巷東西兩側均未開拓，北接三盤區(qū)邊界,南端與1070皮運巷連通。煤層平均厚度13.03 m，煤層傾角2°水文地質情況，工作面對應上覆北部為挖金灣煤礦408采空區(qū)，南部為馬林澗村占羊灣煤礦采空區(qū)，與3#～5#煤層間距為380～408 m。

根據雁崖進回風立井總回風-Ⅰ與總進回風-Ⅱ大巷以及山4號層三盤區(qū)回風巷、輔運巷實際揭露，含水層埋藏深度較深，含水性較弱，地面口泉河為間歇性河流，河寬20～150 m，平常流量較少，平時以礦坑排水為主，是地表水補給地下的滲透性河流。掘進過程中，煤巖層的裂隙水與孔隙水會造成頂板的局部淋水。

三盤區(qū)域3#～5#大巷帶式輸送機機頭硐室，由三盤區(qū)膠帶大巷開口，共82.826 m，主要由1-1斷面(19 m)、2-2斷面(3 m)、喇叭口（10 m）、3-3斷面（50.826 m）組成，巷道為半圓拱巷道。根據礦方地質資料，巷道為全煤巷道。

2 施工工藝

2.1 分層施工（見圖1）

（1）掘進分四段進行：1-1斷面為1段，過渡段喇叭口為2段，2-2斷面、3-3斷面為3段。

（2）1-1斷面進行全斷面掘進，該段巷道達到一次支護要求后，再施工喇叭口過渡斷面。

（3）喇叭口分2層掘進：喇叭口從起始位置先按照13°坡度把上部高度4500mm施工出來，局部不夠位置采用鉆爆修整成型，1-1斷面及喇叭口斷面上部施工完成后施工下部巷道。

（4）3-3斷面寬度比較大，采用機掘分區(qū)自上而下分層掘進第一層掘進高度4.5 m，寬度按照5.5 m中部上導硐向前施工，掘進兩排后頂部達到設計尺寸后進行錨網索+鋼帶支護，如果位置有組合錨索，一并施工出來，然后噴漿完成一次支護，考慮到向兩側擴刷鋼帶的搭接，鋼帶的長度根據導硐的頂板長度兩邊預留一根錨桿的間距。然后采用綜掘機擴刷兩側尺寸達到設計要求進行錨網索噴漿支護，完成一次支護，二次支護采用鋼筋砼支護。兩側支護時同樣要預留第二分層鋼帶搭接。由于施工搭接硐室下面穿過1070皮帶巷，在施工一分層的同時必須對1070膠帶運輸大巷進行加固，架設U29鋼棚，用背板背實，間距250mm，共架設15 m，U29鋼棚下面用道木接實。

圖1 機頭硐室平面

圖2 喇叭口過渡段掘進

圖3 頂板挑頂剖面

圖4 機頭硐室分層掘進

（5）機頭搭接硐室斷面比較大，采用局部通風機施工完上部，施工二分層時，風筒可不拆與1070皮帶巷貫通后，必須形成全風壓通風后，方可施工硐室的下分層。

圖5 導硐貫通

（6）硐室下部分兩層掘進，每層又分3部分施工，先從左邊把分層的一側掘進出來，進行錨網索加鋼帶+噴漿支護，然后施工另一側，鋼帶與上分層的鋼帶搭接上，同樣考慮到施工下分層的鋼帶與上部搭接上提前預留出鋼帶上一個錨桿間距，最后把中間部分掘出，為一個循環(huán)，直至把二分層施工完成，然后按照施工二分層的方法把下分層施工完成。考慮到施工兩側時和中間部分一側硐室墻部支護，另一側沒有支護，掘進時上口寬下口窄，讓中間部分兩側形成斜面，不出現傘掩，造成安全威脅，如果還無法滿足安全要求，可以根據現場情況，打設一些錨桿進行臨時支護。

（7）由于前期施工上分層喇叭口斷面時是爬坡，坡度比較大，人員上下和運送物料和設備時，上下的人員要配合好，相互聯(lián)系好，防止?jié)L落東西傷人。并且要在巷道幫部用錨桿固定一根溜繩，便于人員上下方便。

2.2 支護參數

3-3斷面(機頭硐室)頂錨桿采用Φ22×3000mm左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，幫錨桿采用Φ22×2500mm左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，頂、幫錨桿托板采用拱形高強度托板，其規(guī)格為長×寬×厚=200mm×200mm×10mm，鋼號為Q235；頂部錨桿采用3支樹脂藥卷錨固，一支規(guī)格K2335，另2支規(guī)格Z2360，幫部錨桿錨固采用2支樹脂藥卷錨固，一支規(guī)格K2335，另一支規(guī)格Z2360，錨固力不低于7T，預緊力150 N·m。錨桿間排距為800mm×800㎜，W鋼帶規(guī)格為3500mm×150mm×3mm、2700×150×3mm， 排距900mm；錨索規(guī)格為Φ17.8×8300mm，間排距1600×1600mm，托板為300mm×300mm×16mm方鐵托板；金屬網為8#鉛絲，網孔規(guī)格為100mm×100mm，其搭接端不小于200mm，并用雙股14號鐵絲連接。二次支護采用鋼筋砼支護，這里不作過多累述。

圖6 3-3斷面機頭硐室斷面

塔山煤礦3#～5#帶式輸送機機頭硐室掘進計劃工期90天，實際工期60天，提前30天完工。

3 施工技術措施及效益分析

1）掘進施工前，安排地測人員給出巷道中腰線和巷道坡度，施工過程，要及時聯(lián)系地測人員測量和復測，嚴格按設計施工。

2）將巷道坡度、挑頂高度等參數和圖紙向施工人員技術交底。喇叭口段，頂板及兩幫激光指向儀安裝時按設計給出坡度和角度，以指導施工人員施工。

3）大斷面施工，中硐施工完，兩側施工前要畫出輪廓線，確保兩側斷面尺寸符合設計要求。

4）支護前，檢查巷道寬度與高度，符合設計要求后再進行巷道支護。分層分次支護，鋼帶要預留下部分搭接、安裝位置。喇叭口段，按設計要求加工、安裝網。

5）硐室施工前，對1070水平大巷進行架U29鋼棚加固措施。

6）放炮挑頂作業(yè)，管理干部現場跟班指導，控制鉆眼深度、眼數和炸藥量，確保挑頂高度達到設計要求，嚴格執(zhí)行一炮三檢，三人連鎖放炮。

7）架棚時按中、腰線對齊，棚與棚之間用金屬支撐拉緊固定，鋼棚與巷道之間用背板背實，貫通時注意保護鋼棚。

4 結語

大唐塔山煤礦3#～5#帶式輸送機機頭硐室采用導硐施工技術有效解決了傳統(tǒng)炮掘工藝存在的高空作業(yè)、施工進度緩慢的問題。具有施工速度快、安全高效的優(yōu)點，經濟效益十分突出。