岱河煤礦區段小眼施工技術應用

鄭曉明 余陸軍

（岱河煤礦掘進二區，安徽 淮北 235037）

1 前言

岱河礦已開采四十余年，采區煤倉、區段小眼等立眼都是采用人工垛盤反井法施工，木垛盤內分成行人運料和出矸2個通道，行人運料眼同溜矸眼之間，用木板隔開。行人眼內釘上木梯和擴頭板，先敲幫問頂，找凈危巖活石，再打眼爆破，空頂作業，安全性差，進度慢，采區煤倉、區段小眼越深，施工越困難，危險性越大。為此，采用反井鉆機施工解決了以上問題，大大提高了掘進速度，提高了工效，增強了安全性。

2 現在以Ⅲ3采區三區段小眼為例說明:

Ⅲ3采區三區段小眼平面圖:

說明3反井鉆機施工

3.1 施工前的準備:

岱河礦Ⅲ3采區剛進行采區準備，區段小眼都沒有施工，小眼平均深度約30m，Ⅲ3運輸上山石門布置在五煤底板約25～35m位置，此段主要為砂質泥巖，巖石堅硬，區段小眼上口布置在五煤層巷道，下口在Ⅲ3運輸上山、石門。

岱河礦從2006年9月采用反井鉆機施工Ⅲ3三區段小眼，小眼上口位于Ⅲ534機巷（跟五煤頂板施工），頂為砂質泥巖。小眼從五煤底板至Ⅲ3運輸石門頂板為砂質泥巖，31.5m，設計小眼直徑Ф2.6m，垂直鉆孔，導孔直徑Ф244mm，擴孔直徑Ф1200mm。

小眼上口（Ⅲ534機巷）需施工鉆場，為打鉆操作用，鉆場規格及要求:長×寬×高=2×3.5×3.5；鉆場巷道底板要平坦，巷坡度應小于4‰；鉆場支護沒有任何安全隱患，鉆孔四周做水泥混凝土基礎，共規格為長2m，寬2m，深0.3，以確保鉆機的平穩安全操作方便；鉆孔中心上方安個起重錨桿，并能承受5噸以上的拉力，以備擴孔結束后起吊擴孔鉆頭。

3.2 小眼的施工:

3.2.1 設備入井前，必須捆扎牢固，施工人員衣服必須穿戴整齊，衣領、衣角、袖口、褲腿等處應扣緊。設備進入鉆場前應對支護情況及基礎進行檢查，發現不符合要求或存在安全隱患要及時處理，待符合要求后方可進行設備的安裝。設備就位后，把主機車卡緊，將各車的油路連接好。設備在鉆場內擺放位置合理，保證有良好的安全通道及操作空間，豎立主機車時，班長在適當位置指揮，司機聽從指揮慢速豎立，其他人員注意卡道器是否松動，鐵軌是否抬起，如發現這些情況，應及時把主機車放倒進行處理；主機車樹立并安裝好斜拉桿后，把機架與底盤車之間的聯桿拆掉。機架豎立找正后把下支撐靴板用螺絲與鉆機車擰緊固牢，上支撐頂住巷道頂板。安裝機械手或轉盤吊時不要將手伸進底盤下，以防傷手。開孔前，對鉆機及高壓管路逐一檢查，檢查螺絲是否松動、滑道、各活塞桿是否有臟物，供水水源及水量是否能滿足鉆進要求，如發現問題，進行處理。油管連接頭要用U型卡子卡牢并使開口向下，不準用鐵絲等物品代替，降低安全標準。開機前要首先檢查各操縱桿是否都處于閉鎖狀態。

3.2.2 開始施工導孔，鉆進前進行空載試運轉，觀察動力頭上下運動和旋轉，機械手和轉盤吊工作是否正常，發現漏油阻卡現象進行處理。連接鉆桿是旋緊力要一致，給進壓力不宜過大，防止鉆桿彎曲造成鉆孔歪斜過大。開孔時應采用低鉆壓鉆進，然后再逐漸加壓鉆進。每次接鉆桿前，把鉆具提起5～10m，繼續用沖洗液清洗鉆孔，清洗時間根據導孔深度的不同控制在2～5分鐘左右，兩班作業破碎帶及裂隙發育巖層時要連續快速鉆進，以防塌孔埋鉆。導孔鉆進中如孔內出水過大或巖石嚴重破碎，應將全部鉆具提出孔外進行注漿處理，待確認無隱患后再繼續施工。導孔鉆進中如孔內出水過大巖石嚴重破碎，應將全部具提出孔外進行注漿處理，待確認無隱患后再繼續施工。導孔鉆進時，根據鉆具重量及孔底巖性合理匹配主推油缸和馬達的壓力，在開孔20米之內應緩慢進尺，并在每根鉆桿進完后回多拉幾次，以保證鉆孔的垂直度，防止鉆孔偏斜。當導孔距鉆孔下口巷道頂板5m時，施工單位應派專人到鉆孔下口兩面三刀側把警戒，其兩警戒線應離煤倉下口10m遠，嚴禁任何人進入警戒線內。孔導結束后，煤倉下口的設置警戒和出矸。

3.2.3 擴孔:擴孔前，要將鉆孔下口1.5m范圍內的錨桿清除干凈，以免損壞擴孔鉆頭。擴孔鉆進時，應先對鉆具進行稱重，在稱重壓力的基礎上增加3～4MPa個壓力，并隨著鉆具重量的減少而將主推油缸拉力逐淅減少，嚴防拉力過大而將鉆桿絲扣損壞，同時要經常檢查活動套絲扣是否磨損嚴重，如果磨損嚴重應及時更換，嚴防孔內事故的發生。現場操作人員要集中精力，認真細心操作，各工序要密切合作，動作協調，口語傳遞清晰，觀察各壓力表的情況并隨時調整。導孔鉆時經常清理巖粉，注意鉆機運轉情交況，發現異常應及時停機處理。每次加鉆桿時動力頭升至最高位置，把絲扣清理干凈。用機械手、轉盤吊運送鉆桿時如須扶正，只能從鉆桿兩頭挪動，不準用手抱住鉆桿，以免發生壓力擠傷人員事故。擴孔開始時應低壓鉆進，待鉆頭全部進入鉆孔仙，再逐漸加壓。當擴孔離上口3m時，低壓鉆進，同時注意基礎的情況；當情況變形嚴重時，將鉆機拆除，用爆破法呀用風鎬鑿開，施工時人員應配戴保險帶。每次卸鉆時，慢速卸扣，需用輔助卸扣裝置時，把棘爪頂住棘輪齒后推動油缸，絲扣松動即收縮活塞桿；機械手抓住鉆桿后把上卡瓦取下。拆卸高壓油管時，先油管泄壓后方可拆卸油管，嚴防油管失控傷人。

擴孔結束拆鉆，回收設備，再進行人工擴孔。

4 人工垛盤反井法施工

4.1 采用反井掘進以木垛盤支護時，必須及時支護。爆破前最末一道木垛盤距工作面的距離不得超過1.6m。

4.2 采用木垛盤支護時，木垛盤的基墩必須牢固可靠。木垛盤四角必須用扒釘釘牢，垛盤與巖幫之間應背嚴、背實。

4.3 木垛盤斷面內至少分成行人運料和溜矸2個間隔，行人運料眼同溜矸眼之間，必須用木板隔開。行人眼內必須有木梯和護頭板，護頭板的間距最大不得超過3m，護頭板上的矸石必須及時清理。

4.4 爆破前，必須將行人運料眼蓋嚴。爆破后，首先通風，吹散炮煙，方可進入檢查，檢查人員應不少于2人。經過檢查，證明通風、信號、人行間隔板、護頭板、頂板、井幫等無危險情況后，方可進行作業。

5 反井鉆機施工與人工垛盤反井法施工相比

5.1 優點:采用反井鉆機施工，煤倉下口不需要人員，上口只需要幾個操作人員，安全；采用反井鉆機施工，人工一個月的工程只需四五天，速度快；采用反井鉆機施工節約人力、物力，節約了從下口道上口施工時人員上下，及物料的上下，改善作業環境；通風順暢，不需要接風筒。

5.2 缺點:鉆機重運送困難。

6 結論:

Ⅲ3三區段小眼自2006年1月15日至1月18日施工完畢，共用四天時間，再人工刷大到直徑2.6m，共用一個月時間，比人工垛盤提前一個月完成此項工程，沒有出現任何事故，提高工效，縮短工期，為安全施工提供有利的條件，改善作業環境，消除人工反井的不安全因素，綜合效益顯著，岱河礦將在Ⅲ3四區段小眼利用此技術，此技術可推廣應用。

[1]錢鳴高，劉聽成.礦山壓力與巖層控制[M].徐州:中國礦業大學出版社.2003.

[2]蔣金泉，韓繼勝，石永奎.巷道圍巖結構穩定性與控制設計[M].北京:煤炭工業出版社.1998.

[3]徐永析.采礦學[M]，徐州:中國礦業大學出版社，2003.