復(fù)雜條件下巷道立交貫通技術(shù)的研究與應(yīng)用

龔亞光，劉光旭，劉星樂，雒玉飛

（兗州煤業(yè)股份有限公司興隆莊煤礦，山東 濟(jì)寧 272100）

0 引言

隨著礦井服務(wù)年限的逐步增加我礦采煤掘進(jìn)工作的不斷推進(jìn)，我礦采區(qū)內(nèi)巷道布置不斷增加老巷較多，礦井剩余儲量減少造成生產(chǎn)接續(xù)日漸緊張。為滿足回采工作面回采的安裝、運輸、通風(fēng)等需要，需優(yōu)化巷道布置，減少巷道的施工，提高掘進(jìn)效率等需要；在掘進(jìn)巷道的施工設(shè)計、施工過程中，不斷出現(xiàn)掘進(jìn)巷道大斷面多巷道貫通、立交貫通等復(fù)雜復(fù)雜條件下的貫通等情況。我礦施工的四采下部集運巷同時貫通的老巷多、貫通點斷面大、高差大，傳統(tǒng)的貫通及支護(hù)施工方式難以滿足施工的要求，因此迫切需要對該處貫通施工的支護(hù)方式及貫通方案進(jìn)行了研究并應(yīng)用在現(xiàn)場實踐中。

1 貫通施工方案

1.1 貫通現(xiàn)場簡述

四采區(qū)為礦井主要生產(chǎn)采區(qū)，四采下部集運巷承擔(dān)該采區(qū)主要煤流運輸任務(wù)。該巷道施工先施工CD段，然后倒機(jī)施工CE段，如圖1所示。

該巷道D點貫通位置需在B4322下順、四采中部運煤巷及四采下部集運巷下段形成的四通口處進(jìn)行貫通，貫通后多巷道交叉點范圍內(nèi)斷面大、支護(hù)困難。如圖2所示。

圖1 四采下部集運巷掘進(jìn)期間平剖面圖

圖2 D點貫通支護(hù)大樣圖

該巷道E點貫通位置需在八采探煤巷與十采一橫軌道巷形成的四通口處進(jìn)行貫通，貫通后多巷道交叉點范圍內(nèi)斷面大、支護(hù)困難；貫通后巷道斷面大、支護(hù)困難；為滿足煤流轉(zhuǎn)載點的高差要求，四采下部集運巷分別與八采探煤巷、十采一橫軌道巷形成23.5m的高差，為滿足設(shè)計要求需同時嚴(yán)格控制中線、腰線確保貫通方位及高差滿足設(shè)計有的要求。

1.2 貫通點巷道斷面要求

為滿足DSJ-140-8×315膠帶輸送機(jī)中間部分安裝要求，四采下部集運巷CD段采用微梯形斷面，具體要求為上凈寬4.0m、下凈寬4.6m、巷道高度為3.8～4.0m；

為滿足安裝帶寬1.4mDSJ-140-8×315膠帶運輸機(jī)輸送機(jī)機(jī)頭部分安裝要求，四采下部集運巷機(jī)頭硐室段（即CE段）采用大斜長的梯形斷面，需按照具體要求為上凈寬為6.5m、下凈寬為8.1m進(jìn)行施工、巷道高度為3.8～4.0m；沿四采下部集運巷CE段施工方位（即335°30′方位）335°30′方位具體擴(kuò)寬規(guī)格為：左幫側(cè)頂板擴(kuò)寬0.4m，自頂板向下1.5m處，確保左幫距巷道中心線達(dá)3.35m；右側(cè)頂板擴(kuò)寬1.3m，自頂板向下1.5m處，確保右?guī)途嘞锏乐行木€達(dá)4.1m

2 貫通點附近支護(hù)方式

2.1 四采下部集運巷上段貫通點D支護(hù)方式

1）每排施工2棵錨索，錨索布置在鋼帶第3#及4#個錨桿孔內(nèi)（自左向右）。

2）距貫通點剩余10m開始，每排施工4棵錨索，錨索布置在鋼帶第1#、3#、4#及7#錨桿孔內(nèi)（自左向右）。

3）自D點開始向四采中部運煤巷膠帶輸送機(jī)機(jī)頭方向15m范圍內(nèi)，在四采中部運煤巷內(nèi)每排施工1棵錨索，錨索布置在非膠帶輸送機(jī)側(cè)的鋼帶頭處。

4）自D點開始向B4322下順槽配電點方向15m范圍內(nèi)，在B4322下順槽內(nèi)每排施工2棵錨索，錨索分別布置在巷道中心線及非軌道側(cè)鋼帶頭位置。

5）在四采中部運煤巷及B4322下順槽內(nèi)采用長度4.0m的π形梁配合單體液壓支柱進(jìn)一步加強(qiáng)支護(hù)。具體支設(shè)方式為：一梁五柱，每條π形梁兩端頭各支設(shè)一棵單體支柱，中間均勻支設(shè)3棵單體支柱，柱間距為1.0m；兩條π形梁端頭間距1.0m。

2.2 四采下部集運巷上段貫通點E支護(hù)方式

1）機(jī)頭硐室沿335°30′方位左幫擴(kuò)寬時，巷道左幫擴(kuò)寬0.4m，右?guī)突乜s0.4m，正常布置4.8m鋼帶；機(jī)頭硐室沿335°30′方位右?guī)筒捎?.9m短鋼帶與正常鋼帶搭接布置，搭接長度不小于0.2m，并在短鋼帶右側(cè)孔內(nèi)每隔1排布置1棵錨索；機(jī)頭硐室施工期間每隔1排布置3棵錨索，錨索布置在鋼帶第1#、4#及7#個錨桿孔內(nèi)（自左向右）；

2）貫通點（E點）10m范圍內(nèi)，在十采一橫皮、十采一橫皮西及八采探煤巷內(nèi)，施工加固錨索，確保每排布置2棵錨索；

3）貫通點（E點）15m范圍內(nèi)，在八采探煤巷內(nèi)段施工加固錨索，確保達(dá)到每排；布置2棵錨索；

4）貫通附近所有加強(qiáng)支護(hù)措施，嚴(yán)格按照貫通點（E點）附近支護(hù)大樣圖進(jìn)行施；

5）為滿足綜掘機(jī)過透口需要，提前按照要求將八采探煤巷內(nèi)段沙垛施工完畢。

圖3 E點貫通支護(hù)大樣圖

3 實際應(yīng)用效果

1）巷道臨近貫通點（E點）采用大斜長梯形斷面，既縮小斷面的上凈寬度，又滿足安裝的需求；機(jī)頭硐室開寬過程中采用偏線開寬的方式，避免了二次開寬造成錨桿浪費，節(jié)約了施工時間；提前打沙袋垛，既加強(qiáng)了頂板支護(hù)，又為掘進(jìn)安全通行創(chuàng)造了條件。

2）根據(jù)設(shè)計要求四采下部集運巷與十采一橫皮貫通后高差不低于3.5m，施工起始位置距貫通點（E點）接近100m，施工過程中最多截割巖石3m，地質(zhì)條件較為復(fù)雜，為順利貫通，地測部門多次校訂數(shù)據(jù)，施工單位嚴(yán)格控制腰線坡度，實現(xiàn)巷道順利貫通，達(dá)到設(shè)計要求。

3）多巷道、大斷面以及大高差、立交貫通技術(shù)的研究在四采下部集運巷得到應(yīng)用，貫通點支護(hù)方式得到更好的優(yōu)化，支護(hù)強(qiáng)度滿足要求；大高差貫通的施工方式，為今后煤流系統(tǒng)的轉(zhuǎn)載創(chuàng)造了良好的條件。