煤礦復雜條件下風橋施工方案優化設計

張敏敏

(大同煤礦集團雁崖煤業公司)

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煤礦復雜條件下風橋施工方案優化設計

張敏敏

(大同煤礦集團雁崖煤業公司)

摘要煤礦井下復雜條件下風橋施工時，采用傳統的施工工藝不但加大了施工難度，而且施工期間會嚴重影響其余巷道的正常作業，加大了施工期間的危險系數。對此，對雁崖礦412盤區軌道巷風橋施工方案進行了優化設計，取得了良好的施工效果。

關鍵詞風橋施工方案優化設計危險系數

雁崖礦8103工作面開采煤層為14#層，為形成通風系統，2103順槽巷在掘至40 m處開始施工回風繞道，回風繞道為矩形斷面，巷道設計規格(寬×高)3.5 m×3.2 m，回風繞道將從14#層軌道巷頂板通過，兩巷貫通后將在軌道巷頂板施工一風橋。由于2103順槽巷開口期間遇一傾角小于65°的正斷層，斷層橫向穿過軌道巷頂板，造成施工風橋期間頂板相對破碎。為確保風橋施工期間不影響斜井軌道巷運輸及行人，對傳統的風橋施工方案進行優化設計。

1施工方案

1.1軌道下山巷支護工藝

按該礦山地測科給定的貫通控制線，標出兩巷貫通的具體位置并用紅油漆標定，以標定位置為中線在軌道巷兩幫進行擴幫，擴幫規格(長×高×深)5.5 m×3.4 m×0.3 m。巷道擴幫后分別在擴幫處砌筑磚墻，磚墻長5.5 m，寬0.3 m，高3.4 m(軌道巷高3.6 m)，磚墻分別超出回風繞道巷幫1.0 m。軌道巷磚墻砌筑完畢后，首先在軌道頂板平鋪風帶并固定，然后在兩磚墻上分別搭設木板及11#工字鋼，工字鋼長5.5 m(軌道巷寬5.0 m)，木板及工字鋼緊密排列，木板與工字鋼之間用木楔背牢。頂板工字鋼鋪設完畢后，采用專用高壓泵向軌道巷頂板空隙處注射化學填充劑。在軌道巷磚墻兩側分別支設φ30 mm木柱，木柱間距0.5 m，每邊支設8根，木柱與頂板木板用木楔背緊背牢(圖1)。

1.2回風繞道施工工藝

2103回風繞道施工期間按巷道中腰線控制好兩巷貫通距。當回風繞道施工至距貫通點剩5 m時，嚴禁全斷面爆破施工，進行分層掘進，先掘上斷面，斷面規格(寬×高)3.5 m×2.6 m，巷道留底0.6 m。回風繞道上斷面施工時采用松動爆破施工工藝，炮眼深度1.0 m，每個炮眼裝藥量不得超過150 g，每次僅可爆破1～3個炮眼。當回風繞道上斷面掘進過軌道巷5 m后對回風繞道下斷面井下起底，起底規格(長×寬×深)15 m×3.5 m×0.6 m，起底時繼續采用松動爆破施工工藝，過軌道巷頂板起底時盡量采用風鎬起底。回風繞道過軌道巷頂板爆破施工完畢后，對該段回風繞道底板進行澆筑打底，澆筑打底規格(長×寬×厚)15 m×3.5 m×0.2 m。

圖1　回風繞道于軌道巷布置示意(單位：mm)

1.3斷層帶支護工藝

回風繞道頂板采用錨桿、錨索、JW型鋼帶、金屬網聯合支護，錨栓間排距0.9m×0.9m，錨索間排距1.6m×2.7m([1-3])。回風繞道頂補打完永久支護后，若頂板破碎、出現冒頂時，首先在冒頂區制作假頂，然后注射填充劑，進一步增強頂板穩定性，制作假頂技術要求：①在漏頂處施工四眼11#工字鋼錨索吊棚，鋼梁長3m，錨索采用長8.3m的預應力鋼絞線，吊棚排拒2m；②在吊棚上由下往上依次平鋪金屬網、風帶、3.5m長半圓木，半圓木鋪設呈“井”字形須與漏頂區域頂板接頂，不接頂處用道木或木楔背緊；③假頂施工完畢后，用專用高壓泵向假頂內注射羅克休填充劑，待漏頂區域全部填充完畢后再對假頂進行噴漿。

2安全施工措施

(1)在軌道擴幫時當班須及時將落下的煤矸清理完畢，避免煤矸堵塞軌道巷影響行人及行車。

(2)在軌道巷施工需搭設工作盤時，應用φ300 mm圓木搭工作盤，嚴禁用油桶及礦車代替工作盤，在工作盤上施工時，嚴禁軌道巷行車、行人。

(3)爆破前須將爆破地點附近20 m范圍內的電纜、風水管、信號線及一切機電設備用木料和廢舊皮帶進行保護，以防爆破損壞。

(4)爆破時須將人員撤至距爆破地點100 m以外的安全地點，并在有可能進入爆破地點的所有通道設置警戒。

(5)回風繞道過軌道巷頂板爆破施工時，嚴禁進行全斷面爆破施工，采用松動爆破施工工藝，爆破時炮眼深度、裝藥量等嚴格按《煤礦安全規程》[4]執行。

(6)過斷層帶時爆破茬進為0.5 m，及時補打支護，支護質量須合格，錨栓、錨索預緊力須符合《山西省煤礦安全質量標準化》等相關規定。

3結語

針對雁崖礦412盤區軌道巷風橋施工存在的問題，對其施工方案進行了優化設計，首先在軌道巷與回風繞道貫通處施工臨時支護，然后采用分層掘進工藝施工回風繞道，不但避免了出現大面積空頂現象，降低了巷道頂板支護的施工難度，而且解決了直接頂放頂做風橋時巷道超高打眼難度大的問題，有一定的推廣價值。

參考文獻

[1]王越楠.中厚煤層風橋施工工藝改進[J].山東煤炭科技，2010(6)：26-29.

[2]張紅軍，曲海軍.車集煤礦風橋施工工藝[J].中州煤炭，2011(12)：73-74.

[3]程潤民.王剛.風橋快速施工工藝[J].煤，2007(S)：87-88.

[4]國家安全生產監督管理總局.煤礦安全規程[M].北京：煤炭工業出版社，2011.

(收稿日期2016-01-04)

張敏敏(1987—)，男，助理工程師，037003 山西省大同市。