招贤矿大断面斜井井筒风化基岩段快速施工技术

陈志文 李金斗

（中煤三建三十六工程处，安徽宿州 234000）

招贤矿大断面斜井井筒风化基岩段快速施工技术

陈志文 李金斗

（中煤三建三十六工程处，安徽宿州 234000）

近年来，宝鸡招贤煤矿主井属大断面、大坡度斜井。目前施工的风化基岩段为河流相沉积。泥质胶结大块砾石且胶结差、工作面淋水大经常出现小型冒顶。巷道采取锚网索喷架棚支护，施工中选取合理的爆破参数、优化施工方案和劳动组织，缩短了每循环时间，成功通过了风化基岩段，取得了良好的经济效益。

斜井 软岩 架棚 快速施工

随着矿井集中化、大型化、机械化和自动化程度的不断提高，要求发展连续运输工艺，增大提升能力。国内外许多新建和改扩建的矿井，包括开采深度较深的大型矿井，都趋向于采用斜井开拓方式或斜井—立井综合开拓方式。所以提高斜井施工速度发展斜井施工技术对加速矿井建设，缩短矿山建设周期，具有重要的现实意义。招贤矿主斜井风化基岩段在锚网索喷架棚支护下平均月进尺95m，对斜井快速施工学习具有重大参考意义。

1 招贤矿工程概况及支护设计

1.1 工程概况

招贤煤矿主斜井井筒设计斜长1288m，井筒每隔40m设一个躲避硐室，共31个躲避硐室，长度2m。倾角：α=-16°，掘进断面26.1 m2，净断面18.9 m2，直墙半圆拱，锚网索喷架棚（29U型棚）支护，喷射混凝土强度为C20。建成后担负2.40Mt矿石的提升。

1.2 地质情况

地下主要含水层有三层，一是白垩系洛河～宜君组中粗粒碎屑岩含水岩组，为井田内基岩中富水性不均一的弱含水岩组。二是直罗组底部含水岩组，含水岩组富水性微弱。三是延安组第二段底部砂岩含水岩组，含水性极弱；井巷围岩主要为各粒级砂砾岩，属层状沉积岩类。

1.3 巷道支护方式选择

风化基岩区域巷道的支护存在诸多不确定因素，岩石本身具有的应力松弛特性，岩体整体胶结差、裂隙发育，围岩遇风遇水易风化，三方面原因使锚杆、锚索的锚固力在达到峰值以后将随时间推移快速降低，因此，经典的锚网喷支护并不适用于招贤矿主斜井的支护。为保证主斜井施工质量，采用架设29U型棚配合锚网索喷施工。

2 作业方式和机械化配套设备

2.1 作业方式

施工采用多班组滚班、前后平行制作业（掘进、锚网索架棚与喷浆成巷平行作业）方式，全断面掘进，中深孔爆破，小型挖机配合皮带出矸、装岩。专业化的班组在实际中能提高效率，我们在施工中采用专业凿岩爆破班能确保循环进尺达到1.8m以上。专业的架棚班组在施工中能提高架棚质量，数次得到建设方及监理方的好评。

2.2 机械化配套装备

井筒出矸采用皮带为主，提升为90kw绞车配合两个1.5m3矿车。装岩采用CX55B型小型挖掘机；打眼支护采用YT-28型风动凿岩机、MQT-120锚索机，排水采用DQS-50/150/45、DQS-50/170/ 55型电泵配合FWTB70-160型风泵，巷道布置两台激光一台指示中线，一台指示腰线。

3 施工方法

施工采用多班组专业滚班作业方式。即：

（1）第一班：交接班（施工准备）→安全检查→观测中腰线→画迎头轮廓线、点眼→打眼、打帮部锚杆、锁腿锚杆、扫眼→瓦检→装药联线→瓦检→爆破→瓦检。（2）第二班：敲帮问顶、找净活矸危岩→进行临时支护（前移前探梁或带帽点柱）→打锚杆、锚索、挂网→架设棚梁→出矸→刷帮成形→架设棚腿→初喷→进行下一循环。每一个循环由两个班配合而成，一天两个循环。（3）挂内层网、复喷为掘进、支护架棚的平行工序。

4 主要工序

（1）打眼放炮；采用YT-28型独立回转式凿眼机人工钻眼，工作面共布置8台，6台用于工作面钻炮眼，2台打两帮锚杆。钻眼时利用自行设计制造的简易脚手架，将工作面分成上下两层，以利于巷道上下分两个区间布置多台风钻同时作业，并实行定人、定钻、定位、定数量的打眼责任制，使有限的空间得到充分利用，以提高打眼效率。（2）装岩、提升；装岩采用小型挖掘机，挖掘机将矸石直接装入皮带机尾，由皮带提升至地面渣坑后，装载机再将矸石装入排矸车，运送至排矸场，采用双提升方式，皮带负责出矸，小绞车负责运送物料。（3）为加快进尺，确保正规循环，将支护分为前后两次，前后平行作业。

5 治水

由于主斜井井筒出水量不是特别大，采用截水槽、移动水箱配合躲避硐室、临时水仓即可满足施工需求。

5.1 排水

工作面布置1～2台FWTB70-160风泵可将工作面临时积水排至移动水箱，临时水箱里布置一台DQS-50/150/45电泵，将水排至躲避硐室（内含水坑），临时水仓前的各躲避硐室使用风泵接力排水，直至排到临时水仓，各临时水仓内（每隔350m施工一个）均布置两台DQS-50/170/55电泵，靠近地面的临时水仓直接将水排至地面。移动水箱（B×L×H=1.5m×1.5m×1.5m）跟着工作面掘进不断前移，确保能及时排水。

5.2 截水

进入含水层以后，临时水仓前每个安装排水泵的躲避硐室，挖设横向截水槽，截水槽深400mm宽200mm，确保能将底板的流水充分截入躲避硐室，减轻工作面排水压力。为配合施工需要及电泵扬程每隔350m（斜长）施工一个临时水仓。临时水仓排水坑为B×L× H=4m×4m×2m，临时水仓之间使用电泵集中排水。

6 施工组织管理

采用多班组专业滚班作业、后路成巷平行交叉作业方式。施工时，2个掘进班、2个架棚班、3个喷浆班（分为顶板、左帮、右帮班）均进行施工安全、质量、速度竞争，根据项目部预先规定的标准进行奖励或者处罚。机电队分为机修和电工两个班，机修班负责井下、地面所有水泵、开关、喷浆机以及风动工具的维护和保养。电工班负责绞车、压风机、电泵、供电等。运输队负责地面、运输、供料和井简轨道的维护和抢修。人员实行“三八”工作制。

7 结语

（1）缩短循环时间是提高施工进度的保证。（2）采用挖掘机装岩，优点是在有涌水的斜井中施上便于出矸和排水，另一方面挖掘机便于清底，可有效的克服斜井施工常见的底高现象，有利于全断面掘进。（3）利用大断面的特点，一是多上钻分层钻进，可缩短打眼时间从而缩短循环时间二是布置双提升，出矸、运送物料可最大限度的发挥平行作业优势。（4）加强挖掘机的管理，定时定人维修保养挖掘机，可减少挖掘机发生故障，提高挖掘机的工作效率，也是缩短循环时间的关键。（5）全断面掘进爆破效率高，巷道直墙部位规格好，尾工少，有利于一次成巷。（6）采用中深孔爆破，提高小班掘进进尺是提高单进的关键。（7）前探粱即可作为临时支护又可作为架棚梁使用，缩短架棚时间。（8）引入自由竞争奖励机制：2个掘进班、2个架棚班、3个喷浆班，各自进行良性竞争，提高了工人的积极性，减少了单循环时间。

陈志文（1970—），男，安徽宿州人，工程师，具有丰富的矿井施工与管理经验。

李金斗（1983—），男，河北献县人，毕业于河南理工大学测量工程系，研究方向：矿井建设新工艺、新技术、新设备的研究与应用。