大斷面、長距離緩坡斜井基巖段快速施工方法

1、大斷面、長距離緩坡斜井基巖段快速施工方法【摘要】 本文以山西錦興能源有限公司興縣肖家洼煤礦為例， 詳 細(xì)介紹了采用普通鉆爆法、 中深孔光面爆破、 全斷面一次成巷作業(yè)法 施工的施工方案。 并詳細(xì)介紹了機(jī)械化作業(yè)線配置， 然后對(duì)其施工工 藝和施工組織與管理做了詳細(xì)的闡述， 指出采用本文所述的施工方法， 能夠有效改善井筒運(yùn)輸距離長， 通風(fēng)難度大等不利因素， 提高施工效率。【關(guān)鍵詞】大斷面；長距離緩坡斜井；鉆爆法；快速；施工 1 前言隨著生產(chǎn)力的提高大型機(jī)械在現(xiàn)代化礦井中運(yùn)用越來越廣， 為保證大型機(jī)械的運(yùn)輸、 大斷面緩坡斜井也成為眾多現(xiàn)代化礦井的開拓方 式，大斷面緩坡斜井傳統(tǒng)的施工方法有全斷面施工法和

2、分層施工法。一般高度小于 4 5m、整體性好、穩(wěn)定的巷道宜采用全斷面施工法。2 工程概況山西錦興能源有限公司興縣肖家洼煤礦礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1000 萬噸/ 年， 采用主、 副斜井和回風(fēng)斜井開拓， 多水平盤區(qū)式開采。主斜井傾角 - 6， 斜長 3404m，直墻半圓拱形斷面， 掘進(jìn)寬度 5.3 m，掘進(jìn)高度 4.35 米， 基巖段設(shè)計(jì)為錨網(wǎng)噴支護(hù)， 錨桿為 202200mm螺紋鋼錨桿，樹脂錨固劑錨固，間排距 900900mm，矩形布置；網(wǎng)片采用 6.5mm鋼筋經(jīng)緯網(wǎng)， 網(wǎng)格 100100mm，規(guī)格 1100mm2000mm，第 1 頁 共 6 頁全斷面鋪設(shè)；噴砼厚度 150mm，強(qiáng)度 C20。影

3、響主斜井施工的含水層主要為二疊系下統(tǒng)下石盒子組與山西組砂巖裂隙含水層， 二疊系上統(tǒng)上石盒子組， 石千峰組和三疊系下統(tǒng) 劉家溝組砂巖裂隙含水層，第四系、上第三系孔隙含水層。井筒正常涌水量約 13m3/h。3 施工方案及機(jī)械化作業(yè)線配置3.1 施工方案采用普通鉆爆法、 中深孔光面爆破、 全斷面一次成巷作業(yè)法施工。 初期支護(hù)緊跟工作面，井筒復(fù)噴與井筒掘進(jìn)平行作業(yè)。3.2 機(jī)械化配套設(shè)備為確保快速、優(yōu)質(zhì)、安全施工，實(shí)現(xiàn)多工序平行交叉作業(yè)，確定基巖段井筒采用斜井機(jī)械化配套作業(yè)線施工， 其配套形式為： 鑿巖利用自制臺(tái)架車分上下兩層采用 YT-29 型鑿巖機(jī)鉆眼，工作面布置 812 臺(tái)同時(shí)作業(yè)。裝巖利用 Z

4、L-50 型裝載機(jī)，利用調(diào)車硐室調(diào)車，由 無軌膠輪車運(yùn)至業(yè)主指定地點(diǎn)。采用 MQT-120錨桿機(jī)鉆安拱部錨桿， 利用 MQB-70氣腿式幫錨桿鉆機(jī)鉆安幫部錨桿。噴漿料由設(shè)在地面的 混凝土集中攪拌站制作，運(yùn)輸車運(yùn)至工作面，工作面布置兩臺(tái) PZ- 型噴射機(jī)，井筒復(fù)噴在移動(dòng)工作臺(tái)上進(jìn)行，與掘進(jìn)平行作業(yè)。選擇一臺(tái) LA-130/8.5-20 型和兩臺(tái)臺(tái) LA-250/8.5-40 螺桿式壓風(fēng)機(jī)。 斜井內(nèi)布置一路 1596m壓風(fēng)管， 由臨時(shí)壓風(fēng)機(jī)房經(jīng)地面壓風(fēng)管向井口供風(fēng)， 并在井口附近設(shè)置油水分離器一個(gè)， 斜井壓風(fēng)管下端接高壓膠管，尾部設(shè)分風(fēng)器，分別向各風(fēng)動(dòng)工具供風(fēng)。 選用 DC50-805 型水泵第

5、2 頁 共 6 頁（ 132kw）作為主排水設(shè)備， 主排水管路選用 159 鋼管及快速接頭， 并在工作面用風(fēng)泵或 QOB-15N型隔膜泵把工作面的水排至主排水泵 的吸水窩。4 施工工藝4.1 鉆爆法掘進(jìn)工藝基巖段采用 YT-29A 型氣動(dòng)鑿巖機(jī)鉆眼，利用自制多功能作業(yè)臺(tái)架車工作面布置 8 10 臺(tái)分上、 下層同時(shí)作業(yè)。 操作人員執(zhí)行七定 （人、鉆、位、眼、時(shí)、質(zhì)、量） 、一專（修鉆）負(fù)責(zé)制，使用多炮桿導(dǎo)向，掌握炮眼角度。炮眼布置根據(jù)巖性變化及時(shí)調(diào)整數(shù)量、深度、角度等有關(guān)參數(shù)。出完每茬炮矸石后， 利用作業(yè)臺(tái)車先打拱部部分錨桿眼， 邊打邊 安裝錨桿，而后在打掘進(jìn)眼時(shí)，將拱部及兩幫錨桿補(bǔ)齊。采取多組

6、同 時(shí)裝藥，約 3050min 完成。放炮后通風(fēng) 30min 左右吹散炮煙。施工中采用 3 臺(tái) JK-3 型激光指向儀定向，中、頂部兩臺(tái)交替前移，互相校正，用以劃定眼位，幫側(cè)部一臺(tái)控制腰線。4.2 裝巖、排矸裝巖利用 ZL-50 型裝載機(jī)， 利用調(diào)車硐室調(diào)車， 由膠輪車運(yùn)至業(yè)主指定地點(diǎn)。為保證排矸速度，汽車隊(duì)配備 15 輛排矸車，確保在一小時(shí)內(nèi)完成排矸作業(yè)。4.3 錨網(wǎng)噴支護(hù)工藝為配合長距離斜井的快速掘進(jìn)， 在掘進(jìn)和運(yùn)輸設(shè)備生產(chǎn)能力有保 障的情況下，加快支護(hù)速度、提高支護(hù)質(zhì)量顯得尤為重要。第 3 頁 共 6 頁4.4 井筒鋪底施工為提高鋪底速度，縮短工期，巷道復(fù)噴成巷后，永久腰線立即畫 好，

7、根據(jù)腰線在巷道右?guī)陀谰盟疁希?水溝內(nèi)沿至巷中施工 400mm寬地坪，左幫施工寬 500mm地坪，中間留出 3800mm行車路線；兩邊地坪必須根據(jù)腰線抄平，待井筒掘進(jìn)結(jié)束后，將中間 3.8m 寬底板清理到實(shí)底，利用原來施工的兩邊地坪作為模板，利用機(jī)械攤平、振搗。4.5 井筒防治水及過局部不良巖層施工（ 1）井筒防治水采取以疏排為主，疏排、截導(dǎo)、注漿封堵相結(jié) 合的綜合治理方法。（2）井筒揭露的富水點(diǎn)及淋水段疏干較困難，采取直接堵漏注 漿方法封堵。（3）井筒掘進(jìn)接近可疑層位時(shí)，堅(jiān)持“有疑必探、有水必注、 先探后掘”的原則進(jìn)行施工。（4）井筒所穿過的較弱不良巖層應(yīng)采取短段掘砌，加強(qiáng)支護(hù)，視地層情況采用

8、格柵拱支撐超前錨桿或超前管棚注漿法超前支護(hù)、 快速通過措施。5 施工組織與管理5.1 勞動(dòng)力安排井筒施工期間項(xiàng)目部配備 24 人， 主斜井掘進(jìn)隊(duì)配備 95 人， 機(jī)電隊(duì)配備 20 人、汽車隊(duì)配備 40 人。5.2 循環(huán)作業(yè)方式主斜井井筒掘砌施工期間， 采用專業(yè)和固定工序作業(yè)方式， 主斜第 4 頁 共 6 頁井綜合隊(duì)“滾班”制支護(hù)與掘進(jìn)平行交叉作業(yè)，工作面后 30-50m 進(jìn)行混凝土支護(hù)或復(fù)噴成巷。 機(jī)電運(yùn)轉(zhuǎn)維修及施工輔助工種采用“三八” 作業(yè)制。工程技術(shù)人員及項(xiàng)目部管理人員實(shí)行全天值班制度。5.3 施工管理對(duì)于斜井機(jī)械化的應(yīng)用， 相適應(yīng)的施工管理就顯得特別重要。 加 強(qiáng)綜合隊(duì)的管理，各班組負(fù)責(zé)

9、各工序的施工，定量限時(shí)，“滾班制”作業(yè)， 改變通常按工時(shí)交接班為按工序交接班， 按循環(huán)圖表要求控制作業(yè)時(shí)間，保證正規(guī)循環(huán)作業(yè)。每個(gè)班組的作業(yè)時(shí)間都進(jìn)行考核，超時(shí)或提前都實(shí)行不同的獎(jiǎng)懲措施，使勞動(dòng)成果與經(jīng)濟(jì)收入直接掛鉤，積極開展小指標(biāo)勞動(dòng)競賽活動(dòng)， 提高職工的生產(chǎn)積極性， 縮短正規(guī)循 環(huán)的作業(yè)時(shí)間。輔助工為三班作業(yè)制：機(jī)電工采用大班、小班和包機(jī) 班組三種形式，大班負(fù)責(zé)日常機(jī)電工作，小班采用三八制，負(fù)責(zé)處理24h 的井上下機(jī)電故障；各班組對(duì)自用設(shè)備要及時(shí)進(jìn)行維修和保養(yǎng)， 并負(fù)責(zé)對(duì)使用過程中出現(xiàn)的故障及時(shí)處理， 保證井下掘進(jìn)工作順利進(jìn)行。設(shè)備維修應(yīng)盡量不占用或少占用掘進(jìn)時(shí)間。四、施工效果采用上述施工方法， 合理安排、 精心組織， 客服井筒運(yùn)輸距離長， 通風(fēng)難度大等不利因素， 自 2010 年 7 月 1 日進(jìn)入基巖段掘進(jìn)， 至 2011 年 8 月 11 日井筒落底，共施工井筒 2602m，會(huì)讓硐室 104.5m，聯(lián)絡(luò)巷 343m，平均每天進(jìn)尺 7.5m，取得了 3 次月進(jìn)尺突破 300m的好成績。參考文獻(xiàn)：1 徐輝東， 王敏建， 劉寧 . 大斷面斜井基巖段快速施工技術(shù) J.第 5 頁 共 6 頁煤炭工程， 2007， 08： 32-34.2 熊斌 . 煤礦斜井綜掘機(jī)快速施工技術(shù)應(yīng)用研究 D. 安徽理工大學(xué)， 2014.3 薛再君 . 特厚富水松軟地層長