1、1跨车场风桥方案设计与施工技术摘要:风桥作为矿井生产中的一项特殊工程,充分利用现有地质资料和施工条件,选取合理的设计及施工方案是实现安全、快速施工的关键,中马村矿结合现场实际情况,探索性地设计并成功实施了矿井东翼27 采区 27021 回风巷底抽巷风桥施工。 关键词:风桥 设计 施工方案 1 工程概述 27021 回风巷底抽巷风桥位于中马村矿东翼 27 采区上车场附近,27采区上部瓦斯地质情况极为复杂,煤层存在分叉现象,按照矿区域瓦斯治理工作要求,需在 27021 回风巷下方重叠布置底板抽采巷以抽采工作面内瓦斯。为了确保 27021 回风巷底抽巷掘进期间有独立、顺交的通风系统,在 17 回风上
2、山与 27021 回风巷底抽巷之间设计了该风桥,净宽B=3m,净高 H=2.7m。 2 风桥设计 根据矿井三年生产接替要求,决定在 17 回风上山和 27021 回风巷底抽巷之间施工一条联络巷道,作为 27021 回风巷底抽巷掘进期间回风眼使用,详细设计内容如下: 2.1 设计长度及坡度 27021 回风巷底抽巷风桥及附近巷道平面布置图如图 1 所示,东段以17 回风上山内实测点 08 向南 0.8m 位置开口,按 2293154方位角2开口施工 27021 回风巷底抽巷风眼,以+13坡度施工 6.7m 后,再以1961648方位角掘进 10.5m 至 27 上车场对应位置上方,按平巷施工 8
3、m 后停;西段从测点 W599 西 30m 位置上帮开口,向北以按 3255623方位角施工 15m 平巷后,再以 332134方位角施工 22m 平巷后,以+23坡度施工 9.2m 与西段贯通。风眼设计长度 92m,其中风桥段长度 8m,全巷道均位于煤层底板中,距下分层煤底 6-10m。 2.2 断面和支护形式 断面:直墙半圆拱断面,巷道净宽 3m,直墙 H=1.2m。风桥设计剖面如图 2 所示。 支护形式:风桥采用锚网索喷支护,顶、帮均采用 202400mm高强阻尼锚杆,锚杆间排距 800800mm, 全断面布置 10 根;锚索间排距:15002000mm,锚索规格:18.97300mm,
4、每排布置 3 根。钢筋网规格:620001000mm,网格 100mm100mm,网片搭接宽度 100mm,用 14#铁丝双股捆扎,喷射混凝土强度符合 C20 要求,喷浆总厚度 150mm。风桥支护断面如图 3 所示。 3 风桥施工 3.1 掘进前 风眼施工前,先在 27 上车场确定好两巷的贯通交点,然后进行扩帮、架棚支护,支架采用全封闭 36U 钢棚,架棚超出风眼巷道两帮各 1m(棚距中-中 500mm) ,U 钢棚顶部?工钢,间距 0.3m,并铺设钢筋网,然后进3行喷浆封闭,喷浆总厚度 210mm(含初喷 50mm) 。 3.2 风桥掘进 风桥施工期间,严格按地测科给定的中腰线施工,首先掘
5、进巷道上半部分,采用“打浅眼,放小炮,少装药,多爆破”方式进行施工,待上部巷道施工完成后,顶部进行锚网索喷永久支护,然后掘下部巷道,待巷道全部支护结束后,按设计深度开挖底板并放置道轨或工钢,浇筑混凝土(混凝土强度符合 C20 要求) 。 4 设计方案创新点 4.1 施工方便 过去施工风桥一直采取先对下部巷道进行挑顶,再架棚支护,导致巷高超过 5m,施工极其困难;此方案施工方便,减少了对围岩的扰动,而且不影响上车场正常行人、运输。 4.2 支护强度高,服务年限长 下巷采用锚网索喷+全封闭 36U 钢复合支护形式,并喷浆封闭,风桥底部采用铺设 11#工字钢+浇筑 C20 混凝土进行加固,巷道采用锚
6、网索喷支护形式,保证了巷道的支护强度,确保底板抽采掘进期间风流正常。 4.3 效果好 相比过去的风桥施工方案,此方案一次浇筑混凝土成功,且能达到完全封闭的目的,经过检查发现,没有漏风现象发生,效果不错。 5 结论 在确保掘进进度和安全性有所提高的前提下进行施工,施工方便,支护强度高,且效果很好,自风桥建成三年来,从未出现过漏风现象。4通过长时间的检验,该风桥设计方案及施工工艺技术先进,操作性强,安全可靠,不漏风,已在中马村矿进行推广应用,并取得了良好效果。 参考文献: 1张炎,刘瑞强,刘永.煤矿井下风桥的设计及施工工艺J.科技信息,2009(1):372. 2张海峰,李永春.井下钢筋混凝土风桥支护设计与应用J.煤,2008,17(9):43. 3张红军,曲海军,马文超,姚鑫.车集煤矿风桥施工工艺改进J.中州煤炭,2011(12). 作者简介: 朱春伟(1985-) ,男,河南项城人,助理工程师,2011 年毕业于安徽理工大学采矿工程专业,目前从事煤矿井巷工程设计工作。