淺談煤礦防水閘門施工工藝及安全措施

吳長青　王仰金　劉傳茂

摘要：采煤是一項危險性較高的工作，每年都造成了一定的人員傷亡，因此，應加強煤礦基礎設施的建設，以保障采煤工作的安全性。防水閘門的施工對受到奧灰水威脅的采區(qū)起到了一定程度的安全保障，該工藝確保并能承受住奧灰水透水來壓的沖擊。文章重點講述了防水閘門的施工工藝及相應重點環(huán)節(jié)的安全措施。

關鍵詞：防水閘門；錨網(wǎng)噴；鋼筋網(wǎng)；施工工藝；安全措施；透水來壓

中圖分類號：TD745 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）34-0132-02

橫河煤礦三采區(qū)位于-390水平，該采區(qū)所采煤層為16上、17煤，16上煤距離奧灰水平均56.15m；距17煤平均48.10m，巷道在施工期間將受到斷層導水的威脅，故根據(jù)礦領導安排，決定施工三采區(qū)防水閘門。

1 防水閘門施工技術(shù)要求

第一，三采區(qū)軌道巷防水閘門位于三采區(qū)軌道大巷下部車場以里50m處，采用錨網(wǎng)噴+鋼筋砼澆筑支護。

第二，三采區(qū)軌道巷防水閘門硐室在刷幫挑頂臥底施工時采用錨網(wǎng)噴支護作為臨時支護。支護材料：錨桿為Φ20×2200mm螺紋錨桿，采用樹脂錨固劑，金屬網(wǎng)采用直徑為Φ6.5mm的鋼筋焊接成，網(wǎng)規(guī)格為長×寬=2000×1500mm，網(wǎng)格為100×100mm，錨桿間排距為800×800mm，錨桿外露不小于200mm。每根錨桿用2卷樹脂錨固劑，噴漿厚度100mm。

第三，水閘門硐室主體支護段，為鋼筋砼碹，施工長度為20m。鋼筋規(guī)格：（1）HPB235型，Φ16mm；（2）HRB335型，Φ18mm、Φ16mm的鋼筋，鋼筋間距@250mm。砼標號為C30，石子選用10～20mm粒徑石子，砂選用純凈的中粗河砂，水泥為425#普通硅酸鹽水泥。錨網(wǎng)噴支護結(jié)束后，再扎鋼筋，支模板，一次性澆筑砼支護，且灑水養(yǎng)護時間不少于28天。

第四，鋼筋及預埋的管路：生銹鋼筋禁止使用，鋼筋綁扎用22#扎絲綁扎，每扣用扎絲2根，扎絲長度必須足夠長，一般取300mm。預埋的電纜套管、風水管、測壓管、放水管進行防腐處理，預埋管應在管壁四周焊接一定數(shù)量的Φ25mm的鋼筋以防滑動和位移，亦可與預埋的工字鋼點焊在一起。測壓表可直接安裝在放水管的防水閥一端，放水管的進水端應焊有防止雜物進入的過濾網(wǎng)。硐室墻體內(nèi)需埋注漿管，其間排距為1.5m。注漿深度不小于3m，注漿次數(shù)不小于3次，中孔壓力不小于設計水壓的1.5倍即7MPa。

第五，砼：砼標號為C30，使用水泥為標號不低于425#水泥，砂為純凈的中粗河沙，含泥量不大于3%，石子粒徑為10～20mm，用水沖洗干凈，砼配比為水泥∶砂子∶石子=1∶1.25∶2.9，水灰比為0.43。每m3砼用水185kg，水泥429kg，砂子536kg，石子1250kg。采用人工拌料（人工拌料時采用潮拌料，水泥、沙和石子應清底并翻拌三遍使其混合均勻）或機械攪拌，人工上料，機械振搗，砼入模后必須由專人負責振搗，杜絕蜂窩麻面和狗硐。砼壁厚以外的空隙必須用同標號的砼充滿，嚴禁壁后充填任何雜物。

2 鋼筋混凝土砼施工工藝

2.1 操作準備

（1）備齊澆筑施工工具以及有關支護材料；（2）檢查并處理施工地點的安全隱患，發(fā)現(xiàn)危巖懸矸及時鑿掉，確保頂板安全；（3）檢查施工所需的風、水、電是否正常；（4）施工前，要掩護好風、水、電等管、線設施，施工工具要放到巷道的開闊地點，不得影響運輸以及行人；（5）澆筑前，根據(jù)作業(yè)規(guī)程要求，按中腰線檢查巷道斷面尺寸，凡不符合要求有礙澆筑的部分必須進行處理。

2.2 砼施工的工藝要求

砼施工操作順序：（1）挖基礎：檢查處理施工地點的安全隱患，按照中腰線要求挖出地槽，確保其寬度和深度；（2）澆筑混凝土墻：嚴格按照設計的配筋圖進行扎鋼筋，檢查鋼筋排列數(shù)量、規(guī)格和位置等是否符和設計要求；然后按照中腰線打立柱，支模板，接著澆筑混凝土，隨澆筑隨搗固，并隨時對模板進行加固；墻體必須連續(xù)進行澆筑，若間隔2小時以上時，必須將上一次混凝土表面處理成麻面，清洗后再鋪一層10～20mm的灰漿后再進行澆筑；（3）支碹拱：支碹拱前先檢查巷道頂板安全情況，操作臺的穩(wěn)固情況、碹拱規(guī)格及質(zhì)量情況；用水沖洗碹拱及碹板，支碹拱時，兩片碹拱應對接嚴密并用扒釘扒牢，碹拱應由碹頭向里依次進行，第一架碹應穩(wěn)定在老碹或支護完好處，兩碹拱間距不應大于1m，相鄰兩碹之間必須用5～7塊碹板將碹拱固定牢固，按碹拱間距支設腿子木并支設牢固。用腿子木穩(wěn)定碹拱時，腿子和碹拱之間的接口要對并用扒鋸固定牢固，不能歪扭，必須將腿子木支在實底上；（4）澆拱：澆筑混凝土碹拱前，必須處理好接茬，用清水沖洗再鋪上一層薄灰漿，再固定好模板，碹拱的鋼筋應事先加工成型。混凝土的澆灌、搗固、模板檢查等，可與澆灌混凝土墻相同；（5）拆碹拱和模板：拆除碹拱、模板應由外向里自上而下依次進行，并嚴禁有人在拆碹拱附近逗留。回碹拱人員站在安全一側(cè)，并預先清理好退路。回收碹拱后，將貼在碹壁上的懸板、模板全部拆掉。拆下來的碹拱、碹板、撐木等應及時清理，拔掉鐵釘，并碼放整齊。拆除碹板、模板后，混凝土碹體表面凸凹不平或有蜂窩、麻面時，要用砂灰找平。

3 施工順序

為了施工安全及方便施工，根據(jù)掘進支護的要求，三采區(qū)水閘門硐室分以下階段進行施工：（1）進行掘進刷幫至設計尺寸進行錨網(wǎng)噴臨時支護；（2）對硐室進行臥底，并預埋底部注漿管，然后澆灌砼砌低拱，之后用矸石填平；（3）按要求扎雙層鋼筋網(wǎng)；（4）安裝防水閘門門框、安裝固定防水閘門、預埋各種管路，并焊接固定；（5）對整個硐室進行澆灌砼。

4 防水閘門重點工藝安全措施

4.1 找頂工作必須遵守的規(guī)定

（1）找頂工作應由兩名有經(jīng)驗的人員擔任，一人找頂、一人觀察頂板和退路。找頂人應站在安全地點，觀察人應站在找頂人的側(cè)后面，并保證退路暢通；（2）找頂應從有完好支護的地點開始，由外向里先頂部后兩幫，依次進行，找頂范圍內(nèi)嚴禁其他人員進入；（3）找頂工作人員應戴手套，用長把工具找頂時，應防止煤矸順桿而下傷人；（4）頂幫遇有大塊斷裂煤矸或煤矸離層時，應首先設置臨時支護，保證安全后再順著裂隙、層里慢慢找下去，不得硬刨強挖。

4.2 頂幫支付

在進行挖地槽和砌墻時，必須檢查好頂幫支護情況，發(fā)現(xiàn)危巖懸矸及時鑿掉，基礎槽應挖到實底。

4.3 模板支設

支設模板時，要清理好模板背面的雜物，模板支設要平整嚴實，并用撐木固定牢固。嚴禁使用腐朽、開裂、折損的碹拱及模板。所有碹拱必須編號使用。模板組裝和碹拱架設必須牢固可靠，碹腿必須支設在硬底或墊板上。砌筑表面要做到平整密實，無缺陷，無裂縫、蜂窩、孔洞，壁后充填飽滿密實，無空幫、空頂現(xiàn)象。砌筑養(yǎng)護時間超過48小時方可拆除模板。

4.4 硐室砌壁

硐室砌壁前，要把兩幫的基礎挖出來并找夠深，基礎砌筑時，必須清理完浮矸直至實底，并不得有流水，以免影響砌筑質(zhì)量。砌壁前，首先要檢查硐室毛斷面，對小于設計的地方應及時處理掉，以確保砌體

厚度。

4.5 澆筑混凝土碹

澆筑混凝土碹時，要先清理模板上的矸石雜物，檢查鋼筋排列的數(shù)量、直徑、規(guī)格和位置等是否符合設計要求后再進行澆筑，砼澆筑要均勻，每300mm用振動棒搗實。

4.6 回收碹拱及模板

回收碹拱及模板，必須使用長把工具，輕打碹拱下的墊木或木楔，嚴禁使用裝巖機械或絞車回收。

5 結(jié)語

總之，防水閘門的施工，對受到奧灰水威脅的采區(qū)起到了一定程度的安全保障，該工藝確保并能承受住奧灰水透水來壓的沖擊。

作者簡介：吳長青（1986-），男，山東鄒城人，山東宏河礦業(yè)集團橫河煤礦技術(shù)主管，助理工程師，研究方向：煤礦井巷工程。endprint