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石門揭煤過煤門段施工技術(shù)方案探討與實踐

文檔作者：王獻(xiàn)偉文檔來源：河南煤業(yè)化工集團(tuán)		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年08月30日
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江西煤炭科技
JIANGXI COAL SCIENCE &amp;amp; TECHNOLOGY
2012年第3期
NO．3 2012
石門揭煤過煤門段施工技術(shù)方案探討與實踐
王獻(xiàn)偉
(河南煤業(yè)化工集團(tuán)焦煤公司白莊煤礦，河南修武454350)
摘要：通過何莊煤礦運輸石門揭煤過煤門段巷道加固實踐，詳述了基建礦井運輸石門揭穿突出煤層段時采用的方案選
擇、施工方法及控制技術(shù)，為同類煤礦石門揭煤過煤門段巷道支護(hù)選擇提供了技術(shù)借鑒。
關(guān)鍵詞：石門；揭煤；導(dǎo)硐；施工技術(shù)
中圖分類號：TD263 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1Oo6—2572(2012)03-0037。03
Discussion and Practice on Construction Technology of Uncovering Coal Seam in Crosscut
W ang Xianwei
(Baizhuang Colliery，Jiaozuo Coal Industry Co．，Henan Coal Industry
Chemieal Industry Group Co．，Xiuwu，Henan，454350)
Abstract：Through the practice on roadway reinforcement when uncovering coal seam in crosscut Hezhuang Col—
liery，the author elaborates the scheme selection，construction method and control technology in uncovering out—
burst coa1 seam in crosscut，which provides a technical reference for similar collieries in roadway support selec—
tion during uncovering coa1 seam in crosscut．
Key words：cross— cut；uncovering coal seam ；pilot tunnel；construction technology
1 工程概況
河南煤化焦煤集團(tuán)何莊煤礦副井一208 m運輸石門位
于副井南北方向，石門長度為185 m，支護(hù)形式為錨網(wǎng)噴；
其中揭煤段4O m需要加固支護(hù)，斷面尺寸為(凈)寬×高
一5000 mmX4500 mm，穿越二l煤層，煤層層厚5 m，傾角
18?！?5。，煤質(zhì)松軟、呈粉狀，且屬于煤與瓦斯突出煤層。
2 支護(hù)設(shè)計
2．1 支護(hù)方案及參數(shù)
運輸石門設(shè)計斷面為三心拱形，毛寬5300 mm，毛高
4550 mm，直墻高度2200 mm，設(shè)計掘進(jìn)斷面面積19．44
m 。
。一次支護(hù)巷道凈寬5000 mm，凈高4500 mm，拱高
2300 mm，基礎(chǔ)深度100 mm，凈斷面面積17．75 m。。
2．2 臨時支護(hù)
采用前探梁(見圖1)作為臨時支護(hù)，前探梁由3根規(guī)
格為 6O mm×4000 mm 的鋼管制成，每根前探梁懸掛點
不少于2個吊環(huán)，吊環(huán)螺母擰人錨桿的長度保證擰滿螺
帽。在移動前探梁時，要由外向里在支護(hù)好的錨桿下進(jìn)
行，前探梁間距800 mm，自巷道中心向兩幫布置。前探梁
安裝時，將吊環(huán)穿在錨桿外端，并擰緊螺母，每根前探梁至
少使用2個吊環(huán)，由外向內(nèi)推移；前探梁移至工作面后，用
背板前后將前探梁背緊牢固。爆破后安裝前探梁，打錨
桿、永久支護(hù)到位后取下，做到工作面不空頂作業(yè)。
餓桿
。
(300
’： <2000冪 攆／j
4000
圖1 前探粱臨時支護(hù)
2．3 錨網(wǎng)噴支護(hù)
(1)錨桿及錨固劑：巷道錨桿規(guī)格為020 mm×2000
mm左旋無縱筋螺紋鋼高強錨桿，問排距800 mm×800
ram(土100 ram)，每根錨桿使用Z2350型和CK235O型樹
脂錨固劑兩卷，錨固長度不少于1000 mm，錨桿外露長度
為不大于50 mm，錨桿托盤為方形，規(guī)格為120 mm×120
mm×i0 mm，用10 mm 厚的鋼板壓制成弧形；樹脂錨固劑
直徑為23 mm，每支長度為500 mm，錨桿均使用配套標(biāo)準(zhǔn)
螺母緊固，錨固力不小于7O kN。
· 37 ·
(2)鋼筋網(wǎng)：采用 6 mm 冷拔鋼筋焊制而成的鋼筋
網(wǎng)，網(wǎng)片規(guī)格長×寬一2000 mm X 1000 mm 的方形網(wǎng)格，
網(wǎng)格均勻，網(wǎng)片搭接長度不少于100 mm，搭接處每隔200
mm 用l4 鐵絲雙股綁緊連接，連接點要均勻布置。
(3)噴射混凝土：砼拌料選P．C32．5復(fù)合硅酸鹽水
泥，砂為純凈的中粒砂，含泥量不大于3％ ，石子粒徑5
mm，石子過篩，并用水沖洗干凈，速凝劑型號為782—3
型，噴射砼強度等級C2。。
2．4 錨索加強支護(hù)
2．4．1 支護(hù)材料
巷道錨網(wǎng)噴支護(hù)后，根據(jù)圍巖情況使用錨索加強支
護(hù)。與錨桿支護(hù)平行。錨索規(guī)格為~P15．24 mm×8300
mm，間排距為1600 mm×1600 mm，每孔使用1卷CK235O
型和3卷Z2350型樹脂錨固劑進(jìn)行錨固，大小托盤規(guī)格分
別為300 mm×300 mm×14 mm、200 mm×200 mm×14
mm，每根錨索配大小兩個托盤，大托盤在內(nèi)，小托盤在外。
錨索安裝完畢后外露長度不大于250 mm。
2．4．2 錨索安裝工藝 ’
(1)打錨索眼。巷道支護(hù)合格后，用MQT一130J型
風(fēng)動錨桿鉆機配合中空六棱接長式鉆桿和~p28 mm 合金
鉆頭濕式打眼。錨索眼深8 ITI。
(2)錨索安裝工藝
① 用壓風(fēng)將眼內(nèi)殘渣吹凈。用錨索頂住合格錨固劑
緩緩送入鉆孔，確保錨固劑全部送入孔底。安放藥卷時快
速藥卷應(yīng)在上，慢速藥卷在下，輕輕送人鉆孔，注意不要用
力過猛也不能反復(fù)抽拉錨索，以防捅破樹脂錨固劑影響錨
固質(zhì)量。
② 錨索下端裝上錨索錘連接在錨索機上，一人扶著鉆
機機頭一人操作鉆機，邊推邊攪拌，前半程用慢速旋轉(zhuǎn)，后
半程用快速攪拌，攪拌時間控制在20~30 S，確保攪拌均勻。
③ 停止攪拌后，必須繼續(xù)保持錨桿機的推力約3 min，
然后收回錨桿機。
④ 10 min后先拆下錨桿錘，裝上托盤、錨具，并將其緊
貼到頂板位置。
⑤ 兩人一起把張拉機具套住錨索并用手托住，然后搖
動壓力泵進(jìn)行張拉，并注意觀察壓力表讀數(shù)，達(dá)到預(yù)計張
拉力100 kN時，應(yīng)迅速轉(zhuǎn)換回程。在卸下張拉千斤頂時，
注意用手接住，避免墜落。
3 過煤門段施工方案的選擇
因運輸石門與二。煤層夾角為155。，經(jīng)過分析論證，采
用第二種施工方案，即：先施工小導(dǎo)硐揭穿煤層，然后分層
擴(kuò)刷。其優(yōu)勢是斷面小，不易冒頂、不易誘發(fā)煤與瓦斯突
出，安全系數(shù)高，爆破作業(yè)時多一個自由面，易于成型管理。
4 過煤門段施工實踐
4．1 導(dǎo)硐施工長度、寬度、高度及施工方法
· 38 ·
導(dǎo)硐長度計算：
L=H／Sins+ 1．5／tana
式中：L為導(dǎo)硐長度，從石門底板起坡點算起，In；H 為石門
高度，m；12為煤層傾角，25。。
經(jīng)計算，L為13．86 m。
根據(jù)經(jīng)驗選導(dǎo)硐長度為1O～15 m。為確保安全施工，
根據(jù)三軟煤層特點，在掘進(jìn)煤層時采用“三小’(小直徑鉆
頭、小直徑藥卷和小直徑鉆桿)鉆爆工藝震動放炮揭煤，采
用6940 mm 鉆桿，6942 mm 鉆頭，6935 mm 煤礦許用炸藥
(見圖2)。
圖2 導(dǎo)硐施工示意圖
4．2 導(dǎo)硐參數(shù)
導(dǎo)硐為半圓拱寬度1．6 rn，高1．8 m。
4．3 導(dǎo)硐施工
石門掘進(jìn)至距煤層1．5 m 時，按25。角度起坡掘?qū)ы希?
保持導(dǎo)硐底板距煤層1．5 m。最后放炮一次揭開煤層。
4．4 煤門段施工
揭開煤層后，煤門煤段分兩層施工，上分層2．3 m，下
分層2．2 m。手鎬挖掘施工。
5 架設(shè)36U 型鋼永久支護(hù)的具體要求及措施
煤門段加固支護(hù)時，支架梁整體懸空，如何安裝及固
定U型鋼支架非常重要。借鑒焦煤集團(tuán)其它礦架設(shè)U鋼
支架經(jīng)驗，采用上述掘進(jìn)方法將加固段上分層整體掘進(jìn)出
來，每次只掘一架頂梁的距離，在錨網(wǎng)噴支護(hù)完成后及時
架設(shè)一架頂梁。
1)巷道超前架設(shè)U 型鋼臨時支護(hù)，支護(hù)應(yīng)平行巷道
中心線設(shè)置，前探控頂距離不大于梁長的1／2。每根前探
梁至少2個專用前探梁卡(吊環(huán))，并固定牢靠(見圖3)。
圖3 U鋼棚支護(hù)專用前探梁卡
前探梁后端固定處外露長度不少于200 mm，前端距迎頭
煤(巖)壁不大于200 mm。前探梁、卡(吊環(huán))變形、螺帽滑
絲或存在其它影響安全使用的情形，必須及時更換。
江西煤炭科技
JIANGXI COAL SCIENCE &amp;amp; TECHNOLOGY
2012年第3期
NO．3 2012
青山礦壓風(fēng)系統(tǒng)改造實踐
胡和平，黃旭輝，彭先林，李耀華，謝金萍
(江西煤業(yè)集團(tuán)萍礦青山礦，江西萍鄉(xiāng)337000)
摘要：青山礦針對壓風(fēng)管路的老化和礦井延深發(fā)展需求，對壓風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造設(shè)計與安裝實踐，并從多方論證比對分析，
來確定管徑和施工，系統(tǒng)介紹了整個流程操作和注意事項，為今后工作和類似礦井積累了一定的經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞：壓風(fēng)改造；深井延深；參數(shù)分析
中圖分類號：TD443 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1006—2572(2012)03一OO39一O2
Modification Design and Practice of Compressed Air System in Qingshan Colliery
Hu Heping，Huang Xuhui，Peng Xianlin，Li Yaohua，Xie Jinping
(Qingshan Colliery，Jiangxi Coal Industry Group Co．，Ltd，Pingxiang，Jiangxi，337000)
Abstract：Reacting tO the aging of compressed air pipe line and the development requirement of mine extension in
Qingshan Colliery，the authors present the modification design of the compressed air system and its installation
practice including the whole operation process and attentions，in which the pipe diameter and construction are
determined by mult．disciplinary demogstration and comparative analysis，and some experiences and parameter
values are accumulated for future work and similar collieries．
Key words：modification of compressed air system ；deep mine extension；parameter analysis
1 問題提出
青山礦是一個已開采5O多年的老礦，現(xiàn)有壓風(fēng)系統(tǒng)
為 200 mm供風(fēng)管路，最大供風(fēng)量為134 m。／min；而礦
井現(xiàn)有生產(chǎn)盤區(qū)6個，準(zhǔn)備盤區(qū)3個，巖巷掘進(jìn)工作面7
個，煤巷掘進(jìn)工作面11個，合計所需風(fēng)量為150～200 m。／
in，現(xiàn)有壓風(fēng)管路管徑小，外殼銹蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致井下供風(fēng)
不足，特別是邊遠(yuǎn)盤區(qū)無法進(jìn)行掘進(jìn)施工，嚴(yán)重制約了安
全生產(chǎn)。因此，該礦決定對現(xiàn)有的壓風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造并取
得了實效。
2 工程概況
為了不影響礦井正常生產(chǎn)，從礦工業(yè)廣場現(xiàn)主、副井
井筒之間北側(cè)空地上施工一個直徑為500 mm的反井鉆孔
至五水平，鉆孔與主、副井井筒邊距離大于10 m，孔深500
m，開孔坐標(biāo)為X：3058282．646，Y：38479947．205，Z：+
116．2 m。鉆孔相應(yīng)二水平(標(biāo)高：+4．0 m)10 m 范圍內(nèi)
無井巷；鉆孔三水平(標(biāo)高：一117．0 m)相應(yīng)位置為主、副
井通道南側(cè)4．9 m處，三水平以下最近井巷工程為三水平
清理斜巷(標(biāo)高：一127．5 m)，巖距5．19 m，因距三水平開
孔位置高差小，不會對施工造成影響；鉆孔四水平(標(biāo)高：
一250．7 m)相應(yīng)位置為侯罐室北側(cè)13．2 m處，周圍10 m
范圍內(nèi)無其他井巷工程，鉆孑L五水平(標(biāo)高：一380．2 m)相
應(yīng)位置為老主井井筒西側(cè)，最近巷道為五水平管子道(標(biāo)
高：一371．1 m)，巖距1O．16 m處，三、四、五水平共計施工
巖巷工程173 m。
2)超前架設(shè)U 型鋼臨時支護(hù)前，必須在支護(hù)完好處
進(jìn)行敲幫問頂，清除頂、幫及迎頭的危巖活石，并對后巷清
理，保持退路暢通。進(jìn)行臨時支護(hù)時，必須設(shè)專人照看頂
板和巷幫，如有危險情況，及時發(fā)出警號，撤出人員。
3)剛架U型鋼無法使用臨時前探梁支護(hù)時，可采用
帶帽點柱(3．1 m單體液壓支柱)作為臨時支護(hù)進(jìn)行架設(shè)，
等架完6棚U型鋼支架后，再用專用U型鋼支架前探梁
專用卡及前探梁。
6 結(jié)語
煤層為“三軟”粉狀突出煤層的條件下，沒有發(fā)生冒頂
和煤與瓦斯突出事故，產(chǎn)生了良好的安全及經(jīng)濟(jì)效益。
作者簡介：王獻(xiàn)偉(1968一)，男，河南洛陽人，1989年畢業(yè)于焦作
煤炭工業(yè)學(xué)校，工程師，現(xiàn)從事生產(chǎn)技術(shù)工作。
收稿日期：2012-05—09 編輯：葉忠群
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