矿井总回风巷大断面快速掘进过老巷的实践

【摘要】该文介绍了矿井总回风巷大断面施工过程中，集中过老巷危险区的措施，通过优化支护参数、超前探放水、加强通风管理，有效治理了大断面顶板支护、老巷水、有害气体隐患，确保了安全施工和工程质量。

【关键词】矿井总回风巷；大断面；过危险区；快速掘进

1.实施背景

大沟煤矿受矿井5号、8号煤联合布置影响，原有矿井总配风量紧张，按照矿井整体设计，施工矿井总回风巷，重新选型风机，满足通风需求。在施工过程中，克服了大断面分层施工[1]，先后穿过1505轨道、1504撤架通道、1504运输三条老巷危险区，巷道贯通风井后，面临矿井通风系统调整，施工工期非常紧张。

2.施工方案

2.1工程地质概况

矿井总回风巷开门标高+732m，巷道顺5号煤顶板掘进。5号煤平均煤厚5.5m，含有1～2层夹矸，煤层硬度f=2～3，煤层倾角3°～10°，5号煤顶板主要为碳质泥岩和粉砂岩，总厚度9m，主要水害来自于顶板淋水和老巷水。

2.2优化支护参数

矿井总回风巷矩形断面，钢筋梯子梁锚网支护，施工长度226米，净宽×净高=3.5m×4.5m，掘进断面15.75m2。梯子梁选用Φ14mm圆钢，锚网选用10#金属菱形网，网孔规格50×50mm，用14#双股铁丝每200mm拧结一处。

巷道两帮采用直径18mm长度1.8m的金属全螺纹钢等强锚杆6根，两帮锚杆间排距为1000×900mm。两帮肩窝锚杆距顶板的距离不大于0.3m，底角锚杆距底板不大于0.3m，底角锚杆拖后迎头距离不大于3m。巷道顶板采用4根直径20mm长度2.0m和2根直径20mm长度2.2m的金属全螺纹钢等强锚杆，锚固长度0.7m，锚固方式为加长锚，顶板锚杆间排距为850×900mm。巷道顶板采用锚索加强支护，锚索直径15.24mm长度6m，锚索采用“三花”布置，锚固长度不小于1.5m，锚索间排距为1.6m×1.8m，锚索拖后迎头不大于三个排距。附图1。

2.3施工方式

采用台阶式掘进方式，按照宽×高=4.5米×2.5米掘进，之后卧底施工1米，使用EBJ-120TP掘进机截割装载、桥式皮带机、皮带机转载配套施工。一次割二排施工，每班完成3个循环，割煤前最大空顶距不大于0.3m，循环进尺1.8m，割煤后不大于2.1m。掘进机掘进10m后，敷设40T溜子跟掘进机出矸，溜子长度达到20m后，组装掘进机桥式皮带与40T溜子形成运输系统，当掘进80米后，敷设带宽1米皮带运煤。

2.4超前探放水

掘进期间，严格执行探放水措施，每掘进不超过60米探放水一次，钻孔深度不得低于90米，保證探水超前距离不小于30米。敷设专门排水管路，迎头备有2台功率不小于2.2kw潜水泵，保证排水需要。

2.5过老巷危险区

2.5.1提前打开1505轨道、1504撤架通道、1504运输密闭墙排放瓦斯，执行通防工区排放瓦斯措施，并敷设4吋管路抽排积水，当瓦斯浓度小于0.8%，二氧化碳浓度不大于1.2%，积水排净后，方可掘进施工。

2.5.2当掘进机掘进距离危险区1米时，提前打底板煤厚眼孔预透，测量出确切距离。使用风手稿揭露危险区，揭露后，在底板放震动炮、敦实填底，顺迎头方向一次震动炮长度1m，顺迎头方向循环进尺0.8m，炮眼距帮不小于0.5m，炮眼间排距为0.7m，震动厚度0.6—1m。

2.5.3煤矸石填底过程中，需及时洒水，缩小混合物间隙，确保严密不漏风。填底完毕后，开始两帮灌注黄土、混凝土。首先用黄土打底不低于0.4m，混凝土不低于0.2m，摆放Φ14mm钢筋骨料。混凝土比例为水泥：沙：石子=1：2：2，混凝土拌料次数不小于3遍，防止串风漏风；在巷道左帮留出0.3m水沟，使用混凝土抹底硬化地面收尾。施工完后不影响矿井总回风巷巷道净高3.5m。

2.6矿井通风系统调整

矿井总回风巷距风井贯通点10米时，每小班安质员、班组长要如实汇报进尺，工区及时掌握贯通距离；距贯通点5m时，首先使用锚杆机打孔预透，测量出确切距离，然后缩小掘进机循环进尺不大于1.5m，并严格执行站岗制度。

贯通风井后，进入矿井通风系统调整阶段，安排所有施工地点停止迎头局扇，撤离全部人员。开启风井1#主扇，测风员测定风硐、矿井总回风巷风量，使矿井总回风巷风量为2500m3/min。若风量太大或太小，则通知风机房继续调整，直到风量满足要求。1#主扇运行30分钟后，测风员再次测定矿井总回风巷风量，保证风量维持在25003/min，实施矿井全面测风，测风时由一名设施人员陪同，进行必要的设施建筑和调整。

3.结论

矿井总回风巷在大断面施工过程中，通过优化支护参数、超前探放水、加强通风管理，集中过三条老巷集中危险区，较预期设计提前5天竣工，圆满完成矿井通风系统调整，保障了矿井安全、高效、稳产、高产。

参考文献

[1]吕建青.井巷工程.中国矿业大学出版社，2009

作者简介

苏刚（1989-），男，山东莱芜人，助理工程师，在职研究生，从事矿井生产技术、产业管理工作。