煤礦井下馬頭門施工技術探析

楊榮基

（山東華新建筑工程集團有限責任公司，山東 泰安 271219）

煤礦井下馬頭門施工技術探析

楊榮基

（山東華新建筑工程集團有限責任公司，山東 泰安 271219）

本文論述了煤礦井下馬頭門施工技術，有光面爆破、科學地確定附近眼裝藥量、裝藥結構和藥卷直徑和施工組織，以及煤礦井下馬頭門施工需要注意的問題，有對十字中心線進行嚴格地把握、荒徑驗收要嚴格、相貫線施工、小粒石子的選用、注重對下分層放炮進行管理，實時地加強一次支護。

煤礦；井下；馬頭門；施工技術

0 引言

馬頭門是煤礦立井井筒與井底車場連接的咽喉工程，具有斷面較大、結構十分復雜、施工難度較大、施工中容易發生事故等特點。煤礦井下馬頭門之所以施工難度大,是因為井筒與車場巷道十字相交處的馬頭門斷面很大。施工過程中不但需要考慮馬頭門本身的因素,還要與井筒施工統籌考慮,科學、合理安排施工。傳統的馬頭門施工方法不是很規范,一般是先把與馬頭門連接部分的井筒掘出一定長度并進行臨時支護,然后再掘進馬頭門；或者隨井筒把馬頭門掘出三到五米后,再進行永久支護。由于工程結構復雜、掘進斷面大、施工速度慢、臨時支護面積大、臨時支護至永久支護時間間隔長等原因,施工時容易出現冒頂片幫,甚至發生人身傷亡事故。我們在總結近幾年來在山東等地一些礦井建設中施工馬頭門實踐經驗的基礎上,提出了馬頭門合理施工方法,以期解決馬頭門施工中的最大難題——井筒與大斷面平巷十字相交所帶來的問題,以達到安全、優質、快速施工的目的，促進煤礦企業的安全生產，和諧發展。

1 煤礦井下馬頭門施工技術

1.1 光面爆破

通常來講，馬頭門的掘進施工需要實施光面爆破的技術，在科學地選用爆破參數、根據順序起爆、對裝藥量進行嚴格控制和通過巖石抗拉強度大大低于其抗壓強度的特點能夠合理地組織爆破應力。結合施工圖紙的標準，在地下工程和巷道掘進爆破之后，使得光滑和規整的表面形成。輪廓線外的巖石破壞很小或者是不受擾動，盡量地確保圍巖的強度。光面爆破這種爆破技術是非?？茖W與先進的，能夠掘出光潔的巷道輪廓，方便實施錨噴支護，圍巖的可靠性高、裂隙少，超挖量小。并且光面爆破還具有質量好、功效高、成本低的特點。

1.2 科學地確定附近眼裝藥量、裝藥結構和藥卷直徑

結合小耦合理論與國內外經驗，炮眼直徑和藥卷直徑之比在緩沖爆破作業上的關系非常密切。不但小直徑藥卷的爆炸性能比較低，而且其跟炮眼之間的空隙比較大，進而使得爆轟波對巖石的沖擊得以緩沖，這降低了圍巖的震裂破壞性，倘若借助普通藥卷，實施間隔裝藥的方法，那么也能夠實現理想的效果。

1.3 施工組織

在馬頭門兩側平行施工，交替進行支護、出矸、打眼等，確保施工空間域作業人員的最大使用效率。在馬頭門剛剛撥門時，通過中心回轉大抓和小型電動挖掘機出矸，確保出矸的速度，在打開施工距離的時候，借助中心回轉和耙矸機大抓出貨。

2 煤礦井下馬頭門施工需要注意的問題

2.1 對十字中心線進行嚴格地把握

通過井口十字中心線放置東南西北四條邊線到馬頭門撥門標高上面10米的位置，然后在馬頭門撥門位置引線至馬頭門標高的平面上，務必請具備資格的測量部門確定標高，盡可能地使得標高的誤差減少。

2.2 荒徑驗收要嚴格

在施工過程中實施分層施工的時候，施工拱部分層的時候務必嚴格地驗收荒徑，由于拱部是較大硬度粗砂巖，避免由于荒徑不夠而借助風鎬刷擴，進而對工程的進度產生不利的影響。

2.3 相貫線施工

因為相貫線存在于信號硐室和馬頭門間或井筒和馬頭門間，為了確保相貫線的整齊和美觀，硐室里面的靠近相貫線實施木模板，木模板通過寬是150mm和厚度50mm的木板，通過硐室平面投影結合處于的高度進行加工，確保硐室里面金屬模塊和每一塊模板的銜接。事實表明，這種技術能夠實現理想的效果。

2.4 小粒石子的選用

為了便于應用砼輸送泵，由于應用20mm—40mm的石子會使得砼輸送管堵塞，而應用10mm—30mm的石子能夠有效地解決這個問題。

2.5 注重對下分層放炮進行管理

因為放炮臥底是下分層的施工重點，應當借助阻燃彩帶，并且注重驗炮工作，從而避免由于拉炮而導致傷人事故的出現。

2.6 實時地加強一次支護

在拱部進行施工的時候，在每一個的循環都應當噴漿、打錨桿、掛網，應當確保一炮一噴漿，并且使得噴漿厚度跟標準相符，避免在放炮的過程中將金屬網崩壞。再者，錨索的補強應當對迎頭及時地跟上。在下分層進行施工的時候，盡可能地一次不起爆太遠的距離，特別是在出矸的時候夠一排錨桿高度應當打一排錨桿，不允許僅僅出矸不打錨桿而導致太長的空幫間隔，特別是在巖性較差和還存在一層煤線的時候，應當對空幫的間隔進行嚴格地控制，實時地實施一次性支護。

3 井下馬頭門施工效果

煤礦井下現場各級管理人員及技術工程人員要對每個作業過程進行監控，對錨桿布置的間距、角度、錨固質量、排距，鋼筋網的掛設質量，噴射混凝土的厚度，桁架架設的相對位置，特別是桁架連接構件的齊全和螺栓固定的可靠程度，嚴格把關，較好的解決了煤礦井下長期以來人員從回風系統升井的不良狀況，取得了良好的技術經濟效果。實踐證明,這種施工方法可以保證馬頭門施工達到安全、優質、快速的目的。

4 結論

綜上所述，馬頭門下面的巖性比較差、硐室多、巷道斷面大、埋深大，需要對施工的方案和施工組織進行優化，借助機械化裝置，迅速地進行馬頭門和有關硐室的施工，并且結合設計標準進行注漿加固。只有如此，才能夠提高煤礦井下馬頭門的施工質量。

[1]何滿潮,孫曉明.中國煤礦軟巖巷道工程支護設計與施工指南[M].北京：科學出版社，2004.

[2]蔣青青，黃曉陽，周愷等.復雜條件下地鐵隧道馬頭門施工技術與監測分析[J].巖石力學與工程學報，2010,29(s1)：2858-2865.

[3]王兆君.潘一東礦深井軟巖馬頭門復合支護新技術[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2010,(2).120-121.

[4]王子龍,王樺,宋友良,鄧昕.軟巖剛化與固化技術在望峰崗千米深井大斷面馬頭門施工中的應用[A].礦山建設工程技術新進展-2008全國礦山建設學術會議文集（上）[C],2008.

楊榮基（1981-）,男，山東泰安人。2005年7月畢業于中國礦業大學采礦工程專業，現在山東華新建筑集團有限責任公司從事礦井建設及管理工作，項目部經理，助理工程師。