【摘要】巖巷掘進在煤礦建設(shè)和生產(chǎn)中占有重要地位。在巖巷施工中,介紹了爆破要求及主要技術(shù)指標,分析了巷道臨時支護和永久支護的支護形式、支護材料及支護參數(shù),并對噴射混凝土工藝流程及施工過程中的裝載運輸進行了研究。
巖巷掘進在煤礦建設(shè)和生產(chǎn)中占有重要的位置,新建礦井中巖巷掘進工程量一般約占總工程量的40%~50%,在生產(chǎn)礦井中占總工程量的25%左右。隨著資源的開采,采掘銜接緊張的矛盾日益突出,特別是涉及到采區(qū)銜接、水平接替的開拓延伸巷道,這就要求巷道的掘進速度相應(yīng)加快。巷道快速掘進需要采用合理的掘進破巖、裝運和支護技術(shù),科學(xué)管理施工各個工序,使每個工序用時最少、各個工序之間轉(zhuǎn)換順暢,使巷道施工技術(shù)和組織管理優(yōu)勢都能夠良好發(fā)揮。33采區(qū)上山一中車場及聯(lián)巷采用炮掘錨桿支護施工,保證了施工的進度和工程質(zhì)量。
1破巖方法
破巖方法采用爆破方式。直眼掏槽,正向裝藥,炸藥選用Φ27mm水膠炸藥,長度400mm。采用毫秒延期電雷管,F(xiàn)D200D-A電容式發(fā)爆器分次裝藥、起爆。連線方式為串聯(lián)。
巷道掘進采用爆破法施工實行光面爆破;爆破后巷道成型達到拱圓、幫直、底平、不欠挖,局部超挖不大于150mm。由于巖石層理、節(jié)理發(fā)育造成局部超挖不得超過兩處;眼痕率硬巖應(yīng)保留60%以上,中硬巖應(yīng)50%以上,松軟巖石或斷層破碎帶達到爆破成型的要求;周邊巖石不應(yīng)有明顯炮震裂縫。
爆破時應(yīng)嚴格按爆破圖表施工,打眼前看線定點,畫出輪廓線,定好眼位,掌握好眼深和角度,鉆出的眼孔要做到準、直、平、齊。嚴格裝藥施工,藥量符合規(guī)定,炮眼封泥應(yīng)用水炮泥,水炮泥外剩余的炮眼部分應(yīng)用粘土炮泥封實。按爆破圖表規(guī)定的起爆順序串聯(lián)線,采用全斷面一次起爆。
每班都要配備至少一名機修人員對單體液壓支柱進行檢查維護工作。要保證支柱能正常使用,嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度,每班開工前及爆破后進入工作地點,首先要進行敲幫問頂,找掉危巖活矸,對于找不掉的可采用行之有效的方法加以支護;找頂人員要站在安全地點,并要保證后路安全暢通;找頂工作應(yīng)從有單體液壓支柱的地點開始,從外向里,先頂部后兩幫依次進行,找頂?shù)攸c不準同時進行其它作業(yè);找頂工作應(yīng)有兩名經(jīng)驗的工人擔任。掘進工作面靠近迎頭10m范圍內(nèi)的支護在爆破前必須加強;嚴格工程質(zhì)量標準化管理,發(fā)現(xiàn)不合格的支護材料或不合格的支護,及時更換處理;
2巷道支護
2.1巷道臨時支護:
2.1.1支護形式
采用帶帽點柱作為臨時支護。爆破后,首先進行敲幫問頂,找掉頂幫浮矸活石,消除隱患。采用單體液壓支柱作為立柱,用優(yōu)質(zhì)木料作為柱帽帶帽點柱打三排,一排兩根。柱帽要處在中間段,方向與巷道方向保持一致。點柱必須打在實底上,無法打在實底上時要墊木板或鐵鞋,在打錨桿或其它作業(yè)時,防止碰松或碰倒點柱,如碰松或碰倒點柱應(yīng)重新按照要求打好帶帽點柱,再進行作業(yè)。
2.1.2支護材料
內(nèi)注式單體液壓支柱6根,用500×200×50(mm)的優(yōu)質(zhì)木料作為柱帽,迎頭拱部采用6根1m長的錨桿插入炮眼內(nèi)固定防片幫網(wǎng),墻部用8﹟槽鋼和3根1m長的錨桿聯(lián)合固定幫部防片幫網(wǎng)。護山網(wǎng)采用阻燃尼龍絲編制。插桿、抗頭梁采用1吋鋼管加工。
2.1.3支護參數(shù)
單體液壓支柱的間排距不得小于1m,不得大于1.5m,打好的帶帽點柱初撐力不小于30KN/根。點柱要打設(shè)及時,并打在實底上,距迎頭不大于700mm。護山網(wǎng)固定點頂、幫均不得少于6處,抗頭梁固定點不得少于2處。
2.2永久支護
2.2.1支護形式及材料
采用錨網(wǎng)索噴。錨桿采用Φ20×2500mm的樹脂錨桿,托盤規(guī)格為正方形,長×寬=150×150mm,用厚δ=10mm的鋼板壓制成盤形,配兩卷型號為K2550樹脂錨固劑;金屬網(wǎng)選擇Φ6mm鋼筋焊接,網(wǎng)幅1650×850mm,網(wǎng)格80×80mm;錨索采用Ф17.8×6300mm鋼絞線,配一卷K2550型樹脂錨固劑和兩卷Z2550型樹脂錨固劑;噴射砼強度等級C20,使用P.042.5普通硅酸鹽水泥,砂子用中粗砂,石子粒徑為5-15mm碎石,配比水∶水泥:黃砂∶石子∶速凝劑=0.45∶1∶2:2:0.05。
2.2.2質(zhì)量要求
錨桿桿體及配件的材質(zhì)、品種、規(guī)格、強度、結(jié)構(gòu)必須符合設(shè)計要求;樹脂藥卷的材質(zhì)、規(guī)格、配比性能必須符合設(shè)計要求;水泥、水、骨料、外加劑的質(zhì)量必須符合設(shè)計要求;噴射混凝土強度任一組試塊的代表值不低于設(shè)計值,每一組任一塊不低于設(shè)計值的85%;初噴要緊跟迎頭,初噴厚度20~40mm,復(fù)噴成巷應(yīng)緊跟耙矸機后,不能滯后耙矸機后10m以外的范圍,噴射混凝土要噴到不小于100mm深的墻基處,迎頭20m巷道每天必須灑水養(yǎng)護,避免出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象。
2.2.3安裝錨桿
錨桿眼打好后,應(yīng)用壓風(fēng)將眼內(nèi)的巖渣、積水清理干凈,吹掃時,操作人員應(yīng)站在孔口一側(cè);檢查錨固劑,確認無破損后,用錨桿把兩卷樹脂錨固劑送入眼底,先放一卷K2550,再放一卷Z2550;使錨桿頂住錨固劑,外端頭套上螺帽,用專用轉(zhuǎn)換套筒將錨桿與錨桿機聯(lián)接,開動錨桿機帶動桿體旋轉(zhuǎn)將錨桿旋入樹脂錨固劑,對錨固劑進行攪拌,攪拌要均勻快速,一錨到底,直至錨桿達到設(shè)計深度,攪拌旋轉(zhuǎn)20~30s停轉(zhuǎn),頂推2分鐘方可撤去錨桿機;10min之后,用專用風(fēng)動扳手(或其它機械扳手)把托盤壓緊、壓正并緊貼巖面;須打一個錨桿眼安裝一個錨桿,并掛網(wǎng)上緊托盤。
2.2.4網(wǎng)片安裝工藝
先將網(wǎng)片搭接好,同時觀察頂板情況。及時掛網(wǎng)加上托盤并擰緊螺帽,夠兩排網(wǎng)片時,第一排網(wǎng)片與永久支護的網(wǎng)片扎接的同時,必須連同第二排網(wǎng)片第一根錨桿同時掛上,其余錨桿的掛網(wǎng)方法相同。
3噴射混凝土工藝
(1)首先檢查噴射地點安全情況和巷道規(guī)格,用2.5m以上一頭帶尖的長釬找掉待噴段浮矸、活矸,并按設(shè)計要求將有欠挖的部分處理,檢查錨桿安裝和金屬網(wǎng)片鋪設(shè)是否符合設(shè)計要求,發(fā)現(xiàn)問題及時處理;(2)清理噴射現(xiàn)場的矸石雜物,接好風(fēng)、水管路,輸料管路要平直不得有急彎,接頭要嚴密,不得漏風(fēng),嚴禁將非抗靜電的塑料管做輸料管使用;(3)檢查噴漿機是否完好,并送電空載試運轉(zhuǎn),緊固好摩擦板,不得出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象;(4)噴射前必須用高壓水沖洗巖面,在巷道拱頂和兩幫安設(shè)噴厚標志或根據(jù)斷面設(shè)計拉線復(fù)噴。
4裝載運輸
(1)裝運巖方式:采用0.9m3耙矸機配合1.5t礦車裝巖,平巷人力推車,礦車經(jīng)井下軌道運送到罐籠內(nèi),由罐籠提升到地面,經(jīng)地面軌道運輸?shù)椒诽幏贰?/div>
?。?)裝載:巷道掘進施工中用0.9m3耙斗式耙裝機裝巖,機身前方設(shè)有照明燈;耙矸機回頭滑輪的固定位置應(yīng)高出巖堆800~1000mm以上,并要將10T回頭滑輪鎖好閉口銷;耙矸機尾槽用特制加工的站腿來加強支撐,站腿必須打在實地上且要牢固、有勁。
?。?)耙矸機的防護:耙矸機機身上方裝巖槽上兩側(cè)應(yīng)安設(shè)封閉式擋繩欄和防耙斗出槽的護欄,且要牢固。擋繩欄應(yīng)用5′鋼絲繩制作,兩邊固定在耙矸機臺車上,在臺車邊緣割孔,鋼絞線穿孔后用u型卡固定。護欄用錨索鋼絞線和金屬網(wǎng)片安裝。邊框長度以耙矸機中槽斜長為長,高度h=500mm。
5結(jié)論
在33采區(qū)上山一中車場及聯(lián)巷掘進施工中,采用炮掘錨桿支護施工技術(shù)。巖巷的掘進是一個系統(tǒng)工程,影響巖巷施工進度的因素很多,特別是機械化水平、排矸速度和爆破效果是影響掘進速度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在巖巷施工過程中,只有通過對現(xiàn)場認真考察,找出影響巖巷施工進度的各種因素,采用科學(xué)的施工組織和管理方法;完善制度、嚴格考核;加強培訓(xùn)、推進巖巷專業(yè)化隊伍建設(shè),加大技術(shù)創(chuàng)新,才能將巖巷的快速掘進水平再推上一個新的臺階。
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