浅谈煤矿防水闸门施工工艺及安全措施

吴长青　王仰金　刘传茂

摘要：采煤是一项危险性较高的工作，每年都造成了一定的人员伤亡，因此，应加强煤矿基础设施的建设，以保障采煤工作的安全性。防水闸门的施工对受到奥灰水威胁的采区起到了一定程度的安全保障，该工艺确保并能承受住奥灰水透水来压的冲击。文章重点讲述了防水闸门的施工工艺及相应重点环节的安全措施。

关键词：防水闸门；锚网喷；钢筋网；施工工艺；安全措施；透水来压

中图分类号：TD745 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）34-0132-02

横河煤矿三采区位于-390水平，该采区所采煤层为16上、17煤，16上煤距离奥灰水平均56.15m；距17煤平均48.10m，巷道在施工期间将受到断层导水的威胁，故根据矿领导安排，决定施工三采区防水闸门。

1 防水闸门施工技术要求

第一，三采区轨道巷防水闸门位于三采区轨道大巷下部车场以里50m处，采用锚网喷+钢筋砼浇筑支护。

第二，三采区轨道巷防水闸门硐室在刷帮挑顶卧底施工时采用锚网喷支护作为临时支护。支护材料：锚杆为Φ20×2200mm螺纹锚杆，采用树脂锚固剂，金属网采用直径为Φ6.5mm的钢筋焊接成，网规格为长×宽=2000×1500mm，网格为100×100mm，锚杆间排距为800×800mm，锚杆外露不小于200mm。每根锚杆用2卷树脂锚固剂，喷浆厚度100mm。

第三，水闸门硐室主体支护段，为钢筋砼碹，施工长度为20m。钢筋规格：（1）HPB235型，Φ16mm；（2）HRB335型，Φ18mm、Φ16mm的钢筋，钢筋间距@250mm。砼标号为C30，石子选用10～20mm粒径石子，砂选用纯净的中粗河砂，水泥为425#普通硅酸盐水泥。锚网喷支护结束后，再扎钢筋，支模板，一次性浇筑砼支护，且洒水养护时间不少于28天。

第四，钢筋及预埋的管路：生锈钢筋禁止使用，钢筋绑扎用22#扎丝绑扎，每扣用扎丝2根，扎丝长度必须足够长，一般取300mm。预埋的电缆套管、风水管、测压管、放水管进行防腐处理，预埋管应在管壁四周焊接一定数量的Φ25mm的钢筋以防滑动和位移，亦可与预埋的工字钢点焊在一起。测压表可直接安装在放水管的防水阀一端，放水管的进水端应焊有防止杂物进入的过滤网。硐室墙体内需埋注浆管，其间排距为1.5m。注浆深度不小于3m，注浆次数不小于3次，中孔压力不小于设计水压的1.5倍即7MPa。

第五，砼：砼标号为C30，使用水泥为标号不低于425#水泥，砂为纯净的中粗河沙，含泥量不大于3%，石子粒径为10～20mm，用水冲洗干净，砼配比为水泥∶砂子∶石子=1∶1.25∶2.9，水灰比为0.43。每m3砼用水185kg，水泥429kg，砂子536kg，石子1250kg。采用人工拌料（人工拌料时采用潮拌料，水泥、沙和石子应清底并翻拌三遍使其混合均匀）或机械搅拌，人工上料，机械振捣，砼入模后必须由专人负责振捣，杜绝蜂窝麻面和狗硐。砼壁厚以外的空隙必须用同标号的砼充满，严禁壁后充填任何杂物。

2 钢筋混凝土砼施工工艺

2.1 操作准备

（1）备齐浇筑施工工具以及有关支护材料；（2）检查并处理施工地点的安全隐患，发现危岩悬矸及时凿掉，确保顶板安全；（3）检查施工所需的风、水、电是否正常；（4）施工前，要掩护好风、水、电等管、线设施，施工工具要放到巷道的开阔地点，不得影响运输以及行人；（5）浇筑前，根据作业规程要求，按中腰线检查巷道断面尺寸，凡不符合要求有碍浇筑的部分必须进行处理。

2.2 砼施工的工艺要求

砼施工操作顺序：（1）挖基础：检查处理施工地点的安全隐患，按照中腰线要求挖出地槽，确保其宽度和深度；（2）浇筑混凝土墙：严格按照设计的配筋图进行扎钢筋，检查钢筋排列数量、规格和位置等是否符和设计要求；然后按照中腰线打立柱，支模板，接着浇筑混凝土，随浇筑随捣固，并随时对模板进行加固；墙体必须连续进行浇筑，若间隔2小时以上时，必须将上一次混凝土表面处理成麻面，清洗后再铺一层10～20mm的灰浆后再进行浇筑；（3）支碹拱：支碹拱前先检查巷道顶板安全情况，操作台的稳固情况、碹拱规格及质量情况；用水冲洗碹拱及碹板，支碹拱时，两片碹拱应对接严密并用扒钉扒牢，碹拱应由碹头向里依次进行，第一架碹应稳定在老碹或支护完好处，两碹拱间距不应大于1m，相邻两碹之间必须用5～7块碹板将碹拱固定牢固，按碹拱间距支设腿子木并支设牢固。用腿子木稳定碹拱时，腿子和碹拱之间的接口要对并用扒锯固定牢固，不能歪扭，必须将腿子木支在实底上；（4）浇拱：浇筑混凝土碹拱前，必须处理好接茬，用清水冲洗再铺上一层薄灰浆，再固定好模板，碹拱的钢筋应事先加工成型。混凝土的浇灌、捣固、模板检查等，可与浇灌混凝土墙相同；（5）拆碹拱和模板：拆除碹拱、模板应由外向里自上而下依次进行，并严禁有人在拆碹拱附近逗留。回碹拱人员站在安全一侧，并预先清理好退路。回收碹拱后，将贴在碹壁上的悬板、模板全部拆掉。拆下来的碹拱、碹板、撑木等应及时清理，拔掉铁钉，并码放整齐。拆除碹板、模板后，混凝土碹体表面凸凹不平或有蜂窝、麻面时，要用砂灰找平。

3 施工顺序

为了施工安全及方便施工，根据掘进支护的要求，三采区水闸门硐室分以下阶段进行施工：（1）进行掘进刷帮至设计尺寸进行锚网喷临时支护；（2）对硐室进行卧底，并预埋底部注浆管，然后浇灌砼砌低拱，之后用矸石填平；（3）按要求扎双层钢筋网；（4）安装防水闸门门框、安装固定防水闸门、预埋各种管路，并焊接固定；（5）对整个硐室进行浇灌砼。

4 防水闸门重点工艺安全措施

4.1 找顶工作必须遵守的规定

（1）找顶工作应由两名有经验的人员担任，一人找顶、一人观察顶板和退路。找顶人应站在安全地点，观察人应站在找顶人的侧后面，并保证退路畅通；（2）找顶应从有完好支护的地点开始，由外向里先顶部后两帮，依次进行，找顶范围内严禁其他人员进入；（3）找顶工作人员应戴手套，用长把工具找顶时，应防止煤矸顺杆而下伤人；（4）顶帮遇有大块断裂煤矸或煤矸离层时，应首先设置临时支护，保证安全后再顺着裂隙、层里慢慢找下去，不得硬刨强挖。

4.2 顶帮支付

在进行挖地槽和砌墙时，必须检查好顶帮支护情况，发现危岩悬矸及时凿掉，基础槽应挖到实底。

4.3 模板支设

支设模板时，要清理好模板背面的杂物，模板支设要平整严实，并用撑木固定牢固。严禁使用腐朽、开裂、折损的碹拱及模板。所有碹拱必须编号使用。模板组装和碹拱架设必须牢固可靠，碹腿必须支设在硬底或垫板上。砌筑表面要做到平整密实，无缺陷，无裂缝、蜂窝、孔洞，壁后充填饱满密实，无空帮、空顶现象。砌筑养护时间超过48小时方可拆除模板。

4.4 硐室砌壁

硐室砌壁前，要把两帮的基础挖出来并找够深，基础砌筑时，必须清理完浮矸直至实底，并不得有流水，以免影响砌筑质量。砌壁前，首先要检查硐室毛断面，对小于设计的地方应及时处理掉，以确保砌体

厚度。

4.5 浇筑混凝土碹

浇筑混凝土碹时，要先清理模板上的矸石杂物，检查钢筋排列的数量、直径、规格和位置等是否符合设计要求后再进行浇筑，砼浇筑要均匀，每300mm用振动棒捣实。

4.6 回收碹拱及模板

回收碹拱及模板，必须使用长把工具，轻打碹拱下的垫木或木楔，严禁使用装岩机械或绞车回收。

5 结语

总之，防水闸门的施工，对受到奥灰水威胁的采区起到了一定程度的安全保障，该工艺确保并能承受住奥灰水透水来压的冲击。

作者简介：吴长青（1986-），男，山东邹城人，山东宏河矿业集团横河煤矿技术主管，助理工程师，研究方向：煤矿井巷工程。endprint