小岩柱巷道立交施工应用

武瑞龙

（贵州发耳煤业有限公司，贵州 水城 553017）

发耳煤矿三采区30305工作面走向长378 m，倾向长185 m，30305运输顺槽开口施工后往切眼方向沿3煤层顶板掘进，平均厚度为1.6 m，含夹矸1～2层，夹矸厚0.0～1.4，岩性为灰色泥岩，普氏硬度为2～4。3煤层倾角12～21 °，一般16 °，顶部含一层0～0.4 m厚的泥岩伪顶，遇水易软化，岩石普氏硬度为f＝2～3。直接顶为厚1～3.5 m的粉砂质泥岩，岩石普氏硬度为f＝3～4。老顶为厚7.7～11 m的细砂岩，水平层理，裂隙发育，产丰富的植物叶片化石。岩石的普氏硬度为 4～6。3煤层与1煤层层间距11 m。

在30305运输顺槽开口后施工穿层段见1煤层后与三采区集中运输巷贯通，穿层段开口施工30305运输联络巷与三采区集中运输巷立交，利用原设计30305运输联络巷从30305运输顺槽开口，开门点巷道断面上半部分为煤，下半部分为煤层的底板，为保证30305运输联络巷与三采区集中轨道巷顺利贯通并满足辅助运输需要，必须确保30305运输联络巷为平巷，经过开口点、过集中运输巷点、集中轨道巷贯通点高程实测，30305运输联络巷底板与集中运输巷顶板之间的岩柱太小，只有1.2～2.3 m，见图1。

图1 30305运输联络巷布置平、剖面图

1 30305运输联络巷与集中运输巷立交施工方案选择

30305运输联络巷与集中运输巷立交施工有两种方案：从30305运输顺槽穿层段开口按原设计的小岩柱施工及向一采区＋980 m水平大巷多施工平巷的施工方法。

第一种方案是按原设计方案与三采区集中运输巷立交施工。第二种方案是预先计算出立交岩柱，保证岩柱不少于3 m，然后倒推计算向一采区＋980 m水平大巷方向多施工平巷，然后施工甩车场与三采区集中轨道巷贯通，预计多施工 30 m巷道， 施工工期10 d左右。两种方案经过在技术、经济及安全上进行对比论证，认为第一种方案省工期，不需多施工巷道，且不用施工甩车场巷道，减少运输设备，有利于巷道的贯通控制。第二种方案多施工巷道，需投入大量的人力、物力。同时，掘进施工中需增加材料费用约15万元。所以选择第一种方案利用原设计方案与三采区集中运输巷小岩柱直接立交施工。

2 立交施工工艺

掘进期间由于巷道立交，因此，根据30305运输联络巷煤层底板岩性特征、立交情况，必须从开口点开始就要按中腰线严格控制巷道的掘进方向。到达拐向点后，也要严格按 3‰坡度掘进。巷道拐向后距离集中运输距离只有3 m，就要严格控制装药量，减少对岩柱的震动。立交施工过程中，采取措施加强对底板的控制。在施工打眼时，将底眼提高1 000 mm，将装药量控制在200 g/孔，减少循环进尺，循环进尺从1.6 m降低到1.0 m左右，过8个循环立交完全通过集中运输巷后恢复正常掘进。

3 立交施工护顶技术

由于立交施工期间，30305运输联络巷正处于集中运输巷上方，岩柱为1.2～2.3 m，在掘进施工期间，由于爆破、耙装等原因易造成岩柱破碎、松动。为了防止岩柱破碎塌落带来的冒顶事故，对三采区集中运输巷立交施工地点前后采用钢棚支护，其工艺过程如下：

（1）三采区集中运输巷架设工字钢棚：在巷道掘进到立交施工前，根据岩柱易破碎的情况，在巷道立交点前后各3 m架设工字钢对棚。钢棚采用11# 矿工钢加工，棚与棚间距为0.8 m，每2架棚采用长×宽×厚＝0.8 m×0.09 m×0.05 m的撑木撑实，首尾各2架棚采用专用钢棚固定板配合Φ20×1 000 mm锚杆固定于巷道顶帮，帮部各固定1道，顶板固定2 道，采用板材背顶、帮严实。

（2）在巷道掘进距离立交施工前3 m，爆破采用增加炮眼、减少装药量、放震动炮的方法进行施工，对立交地段的留底岩石通过耙装及风镐施工的方法严格控制对底板的破坏，并将底板刨平、顺好。

4 结论

（1）施工完成后，集中运输巷工字钢棚及顶板无明显下沉变形，说明立交处已形成一个稳固，稳定性好。

（2）采用架设工字钢棚及放炮控制技术，使岩柱保持稳定，未与集中运输巷贯通，保证了矿井通风系统的稳定可靠。

（3）此种方法简单易行，方便操作，利于现场施工。

（4）经过实践，此种方法可有效解决岩柱小立交巷道的问题。采用架设工字钢棚及放炮控制过小岩柱立交是可行的。

5 需要注意的问题

（1）工字钢棚长度、位置科学确定，必须借助测量人员精确确定架设工字钢棚的位置，使钢梁能够发挥真正的作用。

（2）各施工过程必须以立交施工为重点，施工质量必须优良。

（3）耙装机挪移不准在立交处施工，耙装时轻耙、少耙，减少对巷道底板的破坏。

6 经济效益分析

少掘12.7 m2巷道30 m，节约资金15万元，节省工期10 d，经济和社会效益显著。

30305运输联络巷采取小岩柱立交施工工艺顺利形成，节省了工期，节约了资金。采取架棚和放炮控制护顶、保底，防止了冒顶事故的发生，保证了掘进期间的安全。本次小岩柱立交施工顺利掘进巷道为类似条件下的巷道施工提供了借鉴经验。