跨車場風橋方案設計與施工技術

摘要：風橋作為礦井生產中的一項特殊工程，充分利用現有地質資料和施工條件，選取合理的設計及施工方案是實現安全、快速施工的關鍵，中馬村礦結合現場實際情況，探索性地設計并成功實施了礦井東翼27采區27021回風巷底抽巷風橋施工。

關鍵詞：風橋 設計 施工方案

1 工程概述

27021回風巷底抽巷風橋位于中馬村礦東翼27采區上車場附近，27采區上部瓦斯地質情況極為復雜，煤層存在分叉現象，按照礦區域瓦斯治理工作要求，需在27021回風巷下方重疊布置底板抽采巷以抽采工作面內瓦斯。為了確保27021回風巷底抽巷掘進期間有獨立、順交的通風系統，在17回風上山與27021回風巷底抽巷之間設計了該風橋，凈寬B=3m，凈高H=2.7m。

2 風橋設計

根據礦井三年生產接替要求，決定在17回風上山和27021回風巷底抽巷之間施工一條聯絡巷道，作為27021回風巷底抽巷掘進期間回風眼使用，詳細設計內容如下：

2.1 設計長度及坡度

27021回風巷底抽巷風橋及附近巷道平面布置圖如圖1所示，東段以17回風上山內實測點08向南0.8m位置開口，按229°31′54″方位角開口施工27021回風巷底抽巷風眼，以+13°坡度施工6.7m后，再以196°16′48″方位角掘進10.5m至27上車場對應位置上方，按平巷施工8m后停；西段從測點W599西30m位置上幫開口，向北以按325°56′23″方位角施工15m平巷后，再以33°21′34″方位角施工22m平巷后，以+23°坡度施工9.2m與西段貫通。風眼設計長度92m，其中風橋段長度8m，全巷道均位于煤層底板中，距下分層煤底6-10m。

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2.2 斷面和支護形式

①斷面：直墻半圓拱斷面，巷道凈寬3m，直墻H=1.2m。風橋設計剖面如圖2所示。

②支護形式：風橋采用錨網索噴支護，頂、幫均采用Φ20×2400mm高強阻尼錨桿，錨桿間排距800×800mm，

全斷面布置10根；錨索間排距：1500×2000mm，錨索規格：Φ18.9×7300mm，每排布置3根。鋼筋網規格：Φ6×2000×1000mm，網格100mm×100mm，網片搭接寬度100mm，用14#鐵絲雙股捆扎，噴射混凝土強度符合C20要求，噴漿總厚度150mm。風橋支護斷面如圖3所示。

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3 風橋施工

3.1 掘進前

風眼施工前，先在27上車場確定好兩巷的貫通交點，然后進行擴幫、架棚支護，支架采用全封閉36U鋼棚，架棚超出風眼巷道兩幫各1m（棚距中-中500mm），U鋼棚頂部禙工鋼，間距0.3m，并鋪設鋼筋網，然后進行噴漿封閉，噴漿總厚度210mm（含初噴50mm）。

3.2 風橋掘進

風橋施工期間，嚴格按地測科給定的中腰線施工，首先掘進巷道上半部分，采用“打淺眼，放小炮，少裝藥，多爆破”方式進行施工，待上部巷道施工完成后，頂部進行錨網索噴永久支護，然后掘下部巷道，待巷道全部支護結束后，按設計深度開挖底板并放置道軌或工鋼，澆筑混凝土（混凝土強度符合C20要求）。

4 設計方案創新點

4.1 施工方便

過去施工風橋一直采取先對下部巷道進行挑頂，再架棚支護，導致巷高超過5m，施工極其困難；此方案施工方便，減少了對圍巖的擾動，而且不影響上車場正常行人、運輸。

4.2 支護強度高，服務年限長

下巷采用錨網索噴+全封閉36U鋼復合支護形式，并噴漿封閉，風橋底部采用鋪設11#工字鋼+澆筑C20混凝土進行加固，巷道采用錨網索噴支護形式，保證了巷道的支護強度，確保底板抽采掘進期間風流正常。

4.3 效果好

相比過去的風橋施工方案，此方案一次澆筑混凝土成功，且能達到完全封閉的目的，經過檢查發現，沒有漏風現象發生，效果不錯。

5 結論

在確保掘進進度和安全性有所提高的前提下進行施工，施工方便，支護強度高，且效果很好，自風橋建成三年來，從未出現過漏風現象。通過長時間的檢驗，該風橋設計方案及施工工藝技術先進，操作性強，安全可靠，不漏風，已在中馬村礦進行推廣應用，并取得了良好效果。

參考文獻：

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[2]張海峰，李永春.井下鋼筋混凝土風橋支護設計與應用[J].煤，2008，17（9）：43.

[3]張紅軍，曲海軍，馬文超，姚鑫.車集煤礦風橋施工工藝改進[J].中州煤炭，2011（12）.

作者簡介：

朱春偉（1985-），男，河南項城人，助理工程師，2011年畢業于安徽理工大學采礦工程專業，目前從事煤礦井巷工程設計工作。