井底车场快速掘进施工

刘凯华 章俊 程蒙蒙

摘 要：介绍了朱集西煤矿井底车场建设期间，在各系统不完善的情况下，如何充分利用和完善各临时系统，实现快速掘进，为相似矿井建设提供参考。

关键词：井底车场；系统；快速掘进

前言

在矿井建设矿建工程中，井底车场工程量占矿井矿建工程量的5 0％～6 0％，而工期只 占3 0％～4 0％，时间紧，任务重。而井底车场施工期间，由于各系统（特别是运输系统 、 通风系统、排水系统）不完善，二个井筒又面临时改绞，所以掘进头数目上不去，场面拉不开。在此期间，搞好工程排队，充分完善和利用各临时系统，是加快工程进度、缩短建井工期的最有效的途径。

1 工程概况

朱集西煤矿是皖北煤电集团新建的一座特大型矿井，设计井型400万t／a。中央区布置主、副、风、矸石4个井筒，2009年6月开挖，主井和风井2010年10月底到底，其它2个井筒均在2010年12月份到底，4个井筒全长4014.5m。断面大，大都在20㎡以上。井底车场层位在8煤层顶板，岩性大部分巷道为砂岩、砂质泥岩，有一小部分巷道是泥岩。2010年12月10日实现副井、风井贯通，2010年12月20日实现主井、副井贯通，到2010年12月30日实现四井筒贯通。

2 快速掘进的主要经验

2．1 充分利用和完善各临时系统

2.1.1 临时运输提升系统的完善

主井提前到底后，在副、矸石井仍在施工井筒的同时，提前进行临时改绞，做为井底车场前期施工(副井永久改绞前)的主要提升井筒。与之相适应，井底车场施工时，首先施工主井与副风联巷贯通，以便主井出矸时能顺利调车。然后再施工主矸联巷与矸石井贯通。这样使车场的通过能力能满足主井提升设备的最大提升能力，担负起全矿的提升任务。在这段时间内掘进头最多时达到6个，提矸量最多每天达到300多车。与此同时，加快副井的改绞和副井井底车场及副井地面车场的铺轨速度，尽快形成副井永久提升系统。

2.1.2 临时通风系统的完善

朱集西煤矿建设期间，由于建设工期短，单进指标高，要求井巷掘进时放炮后产生的烟尘等废气排放时间不能太长。四井贯通之前，由于系统没有形成，只能采取强力通风。这时选取四井贯通的最短线路，从四个井筒对掘，重点突击，以最快的速度实现四井贯通。四井短路贯通后，井下掘进头增加，用风量也增加，此时井下有条件建立独立的进回风系统。为确保各掘进头通风风量的需求，同时考虑到主井要临时挂罐施工胶带机头联巷、装载胶带机巷及相关硐室，以及在矿井建设投产前永久风机与临时风机在不停风状态下安全切换，所以选择主井、副井进风，回风井回风的临时通风系统。通过计算在风井安装1K58No27型轴流式风机l台，做为临时风机，建立起临时矿井通风系统。

在井底车场掘进过程中，多处要揭露煤层。按照突出煤层的管理要求，石门揭煤和煤巷掘进时的回风严禁通过其它采掘工作面的唯一安全出口。这也意味着每一个揭煤头和煤巷掘进头必须有独立的回风系统。为避免和减少巷道揭煤时对其它掘进头的影响，提前施工每个揭煤头的回风联巷，这样既能使揭煤头正常揭煤，又不影响其它掘进头的正常进度。

2.1.3 排水、供电等系统的完善

中央变电所、中央水泵房和水仓工程量大，在井底车场线路形成前不具备施工条件。同时由于矿井建设要求工期短，主攻头在首采面的系统巷道(轨道大巷、胶带机大巷、回风大巷)。所以排水供电系统工程的工期滞后，永久供电系统、永久排水系统形成的时间与首采面投产时间基本相同。朱集西矿井底车场、硐室。大巷有一部分在砂岩内，而砂岩裂隙水比较大，所以在永久排水、供电系统形成之前，涌水量也比较大。在此期间内。如何尽快建立和完善临时排水、供电系统，是减少水和供电对掘进的影响，提高进度的有效手段。

2.2 掘进装备现代化

在掘进局部通风方面采用大功率对旋风机、大直径风筒，这样能保证掘进迎头有足够量， 减少放炮后炮烟排放时间，使进度加快。在矸石运输方面，改变过去皮带不能运输矸石的传统观念，大胆采用800mm皮带和电滚筒皮带（一种将电机置于驱动滚筒内的新型小皮带，十分轻便实用），通过大功率耙斗装岩机装载，小皮带转载，使迎头出矸保持连续性；这样大大提高了出矸速度．一般情况下，使用皮带运输时可由原来的一个圆班两循环提高到一个圆班三循环，也就是说掘进速度提高了1/2。

2.3 实施精细化管理

首先是搞好工程计划排队井底车场巷道多、硐室多、联巷多，由于井下作业空间的局限性及各系统的影响，前面施工的巷道对后面施工的巷道影响很大，所以先施工哪条巷道后施工哪条巷道对提高掘进进度，缩短工期是非常重要的。优化工程计划排队，绘制好网络图， 工程监理单位按计划排队严格控制好进度，是保证工期的基础。其次，在生产中围绕“精、 细”二字，对业务工艺流程因素和劳动组合因素，原有施工工艺进行调查统计、系统分析， 找出打眼效率低、人员安排不合理、放炮工艺效果不理想、进尺支护钉道工序问安排不 合理等问题。针对这些问题，管理人员细心摸索，对迎头钓道、喷浆、出货等一系列工序进行优化组合，并经过实践的摸索，推行了多工序平行作业，使掘进效率大幅度提高。

2.4 研究应用新技术

掘进期间和高等院校合作，进行了矿井大断面硬岩巷道快速施工技术研究、大硐室软弱围岩锚索网注支护技术研究、巷道围岩稳定性研究、新型混凝土喷层支护技术开发及应用、 -962m水平井底车场主要大巷岩石物理力学指标测试岩体稳定性评价研究。这些研究成果的应用，为高质量快速掘进提供了强有力的保障。

3 总结

借鉴其他同类矿井的技术和经验，根据本矿的实际情况，制定出一套适于自身的生产计划，达到了预期的效果。朱集西煤矿从2010年10月底副井到底开始施工井底车场到现在，仪用不到一年的时间，就完成了井底车场总工程量的70%左右。

作者简介：

刘凯华（1988-），男，安徽宿州人，2009年6月毕业于安徽理工大学，采矿工程专业，现任皖北煤电集团朱集西煤矿生产技术部助理工程师。