1、反井钻孔工艺在山西龙泉煤矿三水平煤仓施工中的应用摘要：本文介绍了山西龙泉煤矿三水平煤仓的施工情况。面对复杂的地质条件，确定了安全科学的施工方案。通过应用反井钻孔工艺，实施维护围岩稳定的措施，实现了安全快速施工，取得了良好的经济效益。 关键词：反井煤仓应用掘砌支护 中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号： 1.工程概况 山西龙泉煤矿三水平煤仓由卸载站、仓体、漏斗三部分组成，总工程量 24m。煤仓仓口位于三水平重车道内，煤仓仓口平面为长 14m、宽1.4 m 的矩形断面，沿卸载方向剖面为高 4.6m、上下两底边分别为 14.5m的梯形断面。煤仓上口向下与仓体相连，仓体直径 5m，高度 16
2、.4m。仓体下口由直径 5m 的圆仓渐变为直径 1.5m 的漏斗，漏斗与三水平主胶带巷垂直相通。 煤仓上口位于二煤顶板砂岩中，仓体穿二煤，煤体相对比较松软，下口位于二煤底板，穿底板砂质泥岩、底板砂岩。煤仓上口卸载站采用锚喷配钢筋梯支护，卸载坑采用锚杆及钢筋混凝土支护，锚杆为 1800mm长的 18mm 螺纹钢树脂锚杆。煤仓仓体采用强度等级为 C20、厚度250mm 的素混凝土支护，下漏斗则采用钢筋混凝土支护。 2.钻机安装 首先在设计钻孔位置垂直向下挖掘至稳定岩层，再浇筑钻机混凝土基础（尺寸为 40002500500mm） 。基础经找平后，铺设基础钢轨。因钻机左右位置依靠轨道确定，将钢轨对称置
3、于预钻孔两侧。安装后，使钢轨平直、牢固，轨面距顶板高度不少于 3.6m（见左下示意图） 。另外，在钻机后轮以外的钢轨采用锚杆与基础固定，使其能承受 40KN 以上拉力。3.导硐反井施工 该煤仓深 24m，仓体直径 5m。仓体断面大，掘进出渣量达 20m3/m，可见能否实现快速掘砌煤仓，关键在于出渣的速度。由于三水平主胶带巷已经施工完毕，具备反井施工的条件。煤仓反井施工采用 LM-120 型反井钻机，该钻机导孔直径为 244mm，扩孔直径为 1200mm，最大钻孔深度为 120m，最大扭矩为 31.8KNM。反井施工时，先在三水平重车道找准测量复核钻孔中心后，再安装和固定好钻机，利用 244mm
4、 导孔钻头自上向下钻进，直至钻穿三水平主胶带巷顶板。最后卸下导孔钻头，安上 1200mm 的扩孔钻头由下往上扩大成孔。 4.煤仓掘砌 通过反井施工，可使煤仓掘进出的渣，通过导硐溜入三水平主胶带巷，再用矿车从胶带巷运出。因煤仓直径大，每米支护需混凝土量较大，为了实现浇筑快速、均匀、连续进行，且保证支护质量，混凝土采用机械搅拌。拌制好的混凝土通过专用管道直接输送至施工地点，故将搅拌机安设于三水平井底车场重车道内。 煤仓上锁口为 14m1.4m 的矩形，4.6m 以下部分变为直径为 5m 的圆筒，从而在相交点处形成一个“伞檐” 。 “伞檐”以上部分采用炮掘，耙岩机出渣。当掘深超过耙岩机扒渣深度后，采
5、用人工装渣，将渣从导硐中溜出。卸载槽两侧采用锚喷支护， “伞檐”段掘进采用放小炮，并及时安装锚杆和浇筑混凝土，以保证掘进期间“伞檐”段围岩的稳定。 “伞檐”段每掘进 1.5m 便安装模板，自上而下浇筑混凝土，使之与整个仓口连成一个整体。煤仓上锁口结构砼浇筑完后，经支撑转入仓体施工。 仓体施工前，先行安装辅助提升系统。即在仓口上方安设横梁加装拖绳轮，一侧安置 10t 穏车，挂设吊桶用于辅助提升人员和材料等。煤仓上口结构混凝土养护期满后，拆除模板进行仓体施工。仓体掘进采用放小炮配手镐掘进，人工出渣，并及时安装锚杆闭帮、初喷。每掘进1.5m 及时浇筑混凝土进行支护，拌制好的混凝土直接通过管路向模板内
6、浇筑完成。由于仓体掘进需穿越二煤，煤体较为松动，若不及时支护，易导致片帮，影响仓口结构的安全。为此，在煤仓穿煤段掘进时，采用先锚网支护，然后喷射 150mm 厚的混凝土，以加固煤体。锚杆选用2400mm 长的 18mm 螺纹钢树脂锚杆，金属网为 8mm 铅丝经纬网。 煤仓下口直径由 5m 渐变到 1.5m，采用双层钢筋混凝土支护，用放大样法做仓壁箍，确保煤仓规格符合设计要求。煤仓下锁口掘砌施工时，根据不同深度断面尺寸的变化，及时调整施工技术参数。施工工艺与仓体施工大致相同，但浇筑混凝土时要内置双层钢筋。由于煤仓下锁口与三水平主胶带巷贯通，故施工时采取放小炮配合使用风镐刷扩，避免造成过大震动破坏
7、岩性，确保安全施工。 5.结语 山西龙泉煤矿三水平煤仓结构较为复杂，施工难度大，由于采用了合理的施工方案，有针对性地采用了维护围岩稳定、防止岩帮片落措施和反井施工工艺，使工期提前了 12 天，为矿井采掘接替打下良好基础。该煤仓能优质快速施工，主要归结于下面几点： （1）利用反井钻机施工，较好地解决了煤仓快速出渣问题，使出渣与掘进不再相互影 响，同时也解决了施工中的通风问题； （2）采用锚喷支护，较好地维护了煤仓上口，有效防止了煤仓上口煤体的塌帮，保证 了施工安全与质量； （3）采用搅拌机搅拌混凝土，专用管路输送混凝土，使混凝土搅拌与浇筑能连续、快 速进行。既减轻了工人的劳动强度，又保证了施工的进度。
