1、1深部巷道大围岩应力下煤仓施工技术研究摘要：随着煤矿开采深度的不断加深，深部巷道支护困难已经成为阻碍矿井生产建设的一大难题，尤其是施工深部煤仓及硐室，因为煤仓及硐室这些工程要求的支护强度较一般巷道要强，工程建设好后，使用寿命较长，正确的施工方法及支护结构的选择将对支护强度起到决定性作用，通过小反井导硐、注浆及钢筋混凝土支护，减少了对周边围岩的破坏程度，增加了支护强度，合理的支护方式及施工方案的选择将对施工过程中的质量及安全，甚至是在以后使用过程中的变形维修工作量起到决定性作用，同时，复合支护增加了支护强度，提高了巷道使用寿命。关键词：煤仓施工 混凝土浇筑 反井导硐 刷帮 锚网喷支护 1 概况
2、31 采区煤仓位于八矿南翼地区，标高在-531.2 -516.1 之间。31 采区煤仓中心位于 3105 运煤上山 中心向北偏移 2000mm 与-520 辅助水平大巷中心向左帮偏移 1710mm交叉点处。仓体为圆柱形，上、下锁口为圆变断面，仓体净 5m，上锁口 3m，下锁口 1m，煤仓垂深 11.3m。 2 煤仓施工方案 当煤仓开始施工前，由地测科负责把煤仓上口和下口的煤仓中心线标出，以后施工时，验收员按照地测科给出的中心线引入，画出煤仓开2挖轮廓线，然后掘进作业。 2.1 施工方案 首先采用反井钻机在煤仓上口从上往下钻一个 300mm 大小的导向孔，然后再从下而上用大钻头扩刷成一个 120
3、0m 的流矸孔。采取爆破及风镐、手镐刷帮方法，从上往下开始利用光面爆破法扩刷至设计尺寸，扩刷至设计尺寸后进行锚网喷支护，锚网喷支护后进行钢筋绑扎，最后立模浇筑混凝土。破岩时采用反井钻机钻一个直径为 1.2m 的流矸孔出矸。扩刷时采用“三八”工作制，两班扩刷，一班锚喷。从上向下施工至距下锁口 3m 时，开始对下部巷道进行扩修，扩修至设计断面，锚网喷支护并安装工字钢，下部扩修结束后再进行锁口施工。 2.2 施工方法及步骤 扩刷帮、临时支护。从上往下进行刷帮，采用一炮一支护（即刷帮一炮 1m 左右，巷道刷至设计尺寸后，按规定 700mm700mm 间排距打锚杆、挂网，再喷射混凝土临时支护） 。扩、刷
4、帮时，必须在煤仓中心流矸孔上搭设好工作台板（工作台板用 100mm 厚松木板制作） 。刷帮至设计断面要求后进行锚网初喷支护。出矸。放炮后矸石通过煤仓内直径1200mm 的钻孔流出，利用扒岩机将矸石装车。混凝土浇筑。因煤仓设计为钢筋混凝土浇筑结构，当刷帮结束后，就开始绑扎钢筋、稳模浇筑。先进行绑钢筋，然后支模板，最后施工混凝土。绑钢筋期间，先绑外圈主筋，然后绑外圈辅筋，其次绑内圈主筋，最后绑内圈辅筋，总体由下往上绑；绑钢筋采用 16#铅丝双股捆绑。主筋、辅筋规格为 18mm，主筋间距 200mm，辅筋间距 200mm，内筋与外筋间距为 350mm，内筋与外筋3连接采用 8mm 的钢筋加工成两头带
5、弯钩进行连接。打混凝土期间，由施工单位将加工好的模板固定在预定位置，固定模板由下往上固定。 （附图：钢筋布置示意图） 施工顺序：找平工作面-绑扎钢筋-稳模-浇筑混 凝土-拆模-洒水养护。 2.3 施工工艺 掘进班：交接班安全检查抡尺定位打眼装药放炮敲帮攉空掌子面出碴清理验收。成巷班：交接班检查抡尺定锚杆眼打安锚杆、挂网刷底根掺料喷浆清理回弹料复用清理验收。 3 施工规格尺寸及支护结构 规格尺寸及支护结构：煤仓上锁口规格尺寸：净直径高度=3m2.3m。煤仓主体规格尺寸：净直径高度=净 5m5.14m。煤仓下锁口规格尺寸： 净直径高度=13.5m。煤仓支护结构：锚网喷、注浆加钢筋混凝土支护，锚杆采
6、用 202200mm 的树脂锚杆，间排距 700700mm，金属网采用 6mm 点焊网，喷浆厚度 150mm，砼标号C20。仓体及下锁口钢筋布置：采用双层钢筋，两层钢筋间距 350mm，钢筋保护层厚度 50mm，纵筋、横筋均采用 18mm 的钢筋，间排距200200mm，内外层钢筋用 8mm 的钢筋固定牢固，每个网格用绑丝绑扎牢固，钢筋的搭接长度不得小于 35d，弯钩长度不得小于 6.25d；混凝土厚度 450mm，混凝土比例，水泥：沙子：石子=1：2：2.5，水泥采用425#水泥，石子直径为 1520mm，砼标号 C30。注浆孔间排距：11m，孔深 2m。注浆孔采用风钻打眼，孔径 45mm，
7、孔口注浆管采用钢管，孔4内采用钻孔钢管，采用水泥浆，水灰比为 1：0.5-1，添加剂掺入量为水泥重量的 5%。信号硐室规格尺寸：净宽净高净深=200020004000mm。巷道特征：直墙半圆拱型。信号硐室支护结构：采用锚网喷支护，锚杆间排距 700700mm，每排 11 根。锚杆长度L=2200mm，20mm。金属网采取 6mm 点焊网，网片规格：1500800mm，网孔 100100mm。混凝土喷厚 150mm，混凝土强度 C20。硐室及交叉点的牛鼻子要用金属网加钢筋梯包好打上锚杆后再喷浆，防止受压变形。煤仓下口需挑顶，扩刷成矩形断面（平顶） 。 4 破岩方式及爆破作业 巷道采用钻眼爆破的方
8、法破岩，采用连续正向装药，串联连线，全断面一次爆破。当巷道围岩松软、破碎时，应增加周边眼与巷道轮廓预留，减少装药量，爆破后采用风镐、手镐刷帮的方式将帮部刷至设计尺寸，确保巷道成型。爆破器材、爆破材料采用煤矿许用乳化炸药，煤矿许用毫秒延期电雷管 15 段，FD200L（A）煤矿用电容式联锁发爆器。 5 安全技术措施 5.1 井壁危石管理 严格执行敲帮问顶制度，即利用专用找顶工具去敲击巷道周围已经暴露而未加管理的岩石、煤壁，使其发出回音，来探明四周围岩体内部是否松动、断裂和离层。施工过程中，若发现煤仓井壁有大块聋石、危石又无法凿掉时，必须对其进行临时加固，处理人员要站在危石侧面，选好退路，并设专人
9、观察周围岩石情况，发现不安全因素，及时提醒施5工人员，并进行处理。岩石比较软时，放炮后，先进行初喷浆 30mm，及时封闭岩石，防止风化脱落。井壁岩石破碎时，缩小锚杆间排距为0.6m0.6m。 5.2 防坠落安全措施 煤仓从上向下扩刷时，仓口必须设置护栏，护栏距仓口的距离不小于 1m。直径 1.2m 的流矸孔必须用架板棚严，以保证施工人员安全。自上向下扩刷深度 3m 范围内，人员上下采用 1.5 寸钢管制作的梯子上下，梯子上端固定采用钢丝绳连接在巷帮的专用锚杆上，必须固定牢固。人员上下前必须用架板先将流矸孔棚好，确保安全后方可上、下人员。人员上下煤仓时采用软梯，软梯固定在煤仓上平台巷道帮的专用锚
10、杆上。每班安排专人对软梯、滑轮、3105 运煤上山煤仓上口的顶板支护等进行检查，发现问题及时处理。 5.3 防止片帮安全措施 煤仓上口前 3.5m 采用松动爆破与风手镐配合扩刷，3.5m 后煤仓从上向下扩掘时循环进尺控制在 1m，爆破按图表进行抡尺定位，以减少对围岩的破坏。施工人员必须将井壁上的活碴聋石及时凿掉。如凿不掉必须打锚杆临时支护，确保施工安全。需打混凝土段必须先打锚杆、挂网，支护达到设计要求后再立模浇注混凝土，只有混凝土浇筑完毕后方可继续向下扩掘。井壁永久支护距仓底岩面最大空帮距离不得超过1.2m，每循环锚杆必须将钢筋网压紧并扣扣相连。上班没有按规定喷浆达不到设计要求，下班严禁放炮作
11、业。喷浆时最下端一排锚杆严禁喷浆。 5.4 支护安全技术措施 6浇注混凝土时必须按设计固定模板，验收员必须找中线并观察壁厚是否达到设计要求，否则必须处理，模板接茬要严密，防止浆液外流。掺料时必须在准备的专用铁板上进行。所用大石子必须用水冲洗，河沙要干净无杂物。水泥标号不得少于 425#，并严格按比例掺料，浇注时使用震动棒，验收员作好浇注记录。浇注混凝土严禁使用速凝剂，确保工程质量。输料时采用 6 寸钢丝带向下输料。上、下必须联系好方可下料，以防堵管。输料管的联接处使用专用卡子卡紧，并用铁丝拉紧，以防断裂伤人。混凝土浇注：浇注前先检查模板的位置、标高、截面尺寸是否与图纸相符。模板的支撑是否牢靠，
12、拼缝是否紧密，以防变形、漏浆。浇注时应进行振捣。浇注时应旋转进行，并注意胎模稳定状况。如必须间歇，其间歇时间应尽量缩短。浇注完毕需拆除模板时的间隔时间应不小于 24 小时，拆模板时井壁表面如有缝隙应及时处理。 5.5 处理流矸道堵塞安全措施 仓内施工人员必须与仓底出矸人员相互联系好，待仓内架板安好后，仓底出矸人员方可将流矸孔内矸石出净。放炮后仓内人员未将架板安装好，严禁仓底人员出矸防止人员坠入流矸孔内。严格按爆破图表打眼爆破，以防出现大块矸石。处理流矸道堵塞时人员严禁站在流矸道正上方，以防突然疏通人员掉入。处理时人员必须佩带保险带，保险带为高挂低用。处理时只准用长尖钎或水冲从流矸道上方处理，严
13、禁人员从流矸道下方处理。 6 结语 煤矿煤仓施工是煤矿生产建设过程中的重要环节，因为煤仓使用时7间较长，前期支护选择不合理，会给以后的后期维修带来很大的困难及资金投入，影响安全生产，且以往的方法在煤仓施工过程中存在的安全隐患太多。本文通过对煤仓支护方式及施工方案的探讨，合理的选择了先反井钻机导孔，在刷帮至设计断面最后进行永久支护的施工方案，通过此方案施工，有效消除了在施工过程中产生的隐患，保证了工程质量，为类似的煤仓施工提供了经验。 参考文献： 1刘潇，徐西春，张霞.煤仓施工工艺创新及应用J.山东煤炭科技，2013（01）. 2王绪成，曹福辉，李思标.新型煤仓施工技术浅谈J.煤炭工程，2007（04）. 3孙建矿.高河煤矿 2 号煤仓施工技术A.矿山建设工程技术新进展2009 全国矿山建设学术会议文集（上册）.2009. 作者简介： 孙淑光（1986-） ，男，河南延津人，助理工程师，现从事开拓技术管理工作。
