煤矿复杂条件下风桥施工方案优化设计

张敏敏

(大同煤矿集团雁崖煤业公司)



煤矿复杂条件下风桥施工方案优化设计

张敏敏

(大同煤矿集团雁崖煤业公司)

摘要煤矿井下复杂条件下风桥施工时，采用传统的施工工艺不但加大了施工难度，而且施工期间会严重影响其余巷道的正常作业，加大了施工期间的危险系数。对此，对雁崖矿412盘区轨道巷风桥施工方案进行了优化设计，取得了良好的施工效果。

关键词风桥施工方案优化设计危险系数

雁崖矿8103工作面开采煤层为14#层，为形成通风系统，2103顺槽巷在掘至40 m处开始施工回风绕道，回风绕道为矩形断面，巷道设计规格(宽×高)3.5 m×3.2 m，回风绕道将从14#层轨道巷顶板通过，两巷贯通后将在轨道巷顶板施工一风桥。由于2103顺槽巷开口期间遇一倾角小于65°的正断层，断层横向穿过轨道巷顶板，造成施工风桥期间顶板相对破碎。为确保风桥施工期间不影响斜井轨道巷运输及行人，对传统的风桥施工方案进行优化设计。

1施工方案

1.1轨道下山巷支护工艺

按该矿山地测科给定的贯通控制线，标出两巷贯通的具体位置并用红油漆标定，以标定位置为中线在轨道巷两帮进行扩帮，扩帮规格(长×高×深)5.5 m×3.4 m×0.3 m。巷道扩帮后分别在扩帮处砌筑砖墙，砖墙长5.5 m，宽0.3 m，高3.4 m(轨道巷高3.6 m)，砖墙分别超出回风绕道巷帮1.0 m。轨道巷砖墙砌筑完毕后，首先在轨道顶板平铺风带并固定，然后在两砖墙上分别搭设木板及11#工字钢，工字钢长5.5 m(轨道巷宽5.0 m)，木板及工字钢紧密排列，木板与工字钢之间用木楔背牢。顶板工字钢铺设完毕后，采用专用高压泵向轨道巷顶板空隙处注射化学填充剂。在轨道巷砖墙两侧分别支设φ30 mm木柱，木柱间距0.5 m，每边支设8根，木柱与顶板木板用木楔背紧背牢(图1)。

1.2回风绕道施工工艺

2103回风绕道施工期间按巷道中腰线控制好两巷贯通距。当回风绕道施工至距贯通点剩5 m时，严禁全断面爆破施工，进行分层掘进，先掘上断面，断面规格(宽×高)3.5 m×2.6 m，巷道留底0.6 m。回风绕道上断面施工时采用松动爆破施工工艺，炮眼深度1.0 m，每个炮眼装药量不得超过150 g，每次仅可爆破1～3个炮眼。当回风绕道上断面掘进过轨道巷5 m后对回风绕道下断面井下起底，起底规格(长×宽×深)15 m×3.5 m×0.6 m，起底时继续采用松动爆破施工工艺，过轨道巷顶板起底时尽量采用风镐起底。回风绕道过轨道巷顶板爆破施工完毕后，对该段回风绕道底板进行浇筑打底，浇筑打底规格(长×宽×厚)15 m×3.5 m×0.2 m。

图1　回风绕道于轨道巷布置示意(单位：mm)

1.3断层带支护工艺

回风绕道顶板采用锚杆、锚索、JW型钢带、金属网联合支护，锚栓间排距0.9m×0.9m，锚索间排距1.6m×2.7m([1-3])。回风绕道顶补打完永久支护后，若顶板破碎、出现冒顶时，首先在冒顶区制作假顶，然后注射填充剂，进一步增强顶板稳定性，制作假顶技术要求：①在漏顶处施工四眼11#工字钢锚索吊棚，钢梁长3m，锚索采用长8.3m的预应力钢绞线，吊棚排拒2m；②在吊棚上由下往上依次平铺金属网、风带、3.5m长半圆木，半圆木铺设呈“井”字形须与漏顶区域顶板接顶，不接顶处用道木或木楔背紧；③假顶施工完毕后，用专用高压泵向假顶内注射罗克休填充剂，待漏顶区域全部填充完毕后再对假顶进行喷浆。

2安全施工措施

(1)在轨道扩帮时当班须及时将落下的煤矸清理完毕，避免煤矸堵塞轨道巷影响行人及行车。

(2)在轨道巷施工需搭设工作盘时，应用φ300 mm圆木搭工作盘，严禁用油桶及矿车代替工作盘，在工作盘上施工时，严禁轨道巷行车、行人。

(3)爆破前须将爆破地点附近20 m范围内的电缆、风水管、信号线及一切机电设备用木料和废旧皮带进行保护，以防爆破损坏。

(4)爆破时须将人员撤至距爆破地点100 m以外的安全地点，并在有可能进入爆破地点的所有通道设置警戒。

(5)回风绕道过轨道巷顶板爆破施工时，严禁进行全断面爆破施工，采用松动爆破施工工艺，爆破时炮眼深度、装药量等严格按《煤矿安全规程》[4]执行。

(6)过断层带时爆破茬进为0.5 m，及时补打支护，支护质量须合格，锚栓、锚索预紧力须符合《山西省煤矿安全质量标准化》等相关规定。

3结语

针对雁崖矿412盘区轨道巷风桥施工存在的问题，对其施工方案进行了优化设计，首先在轨道巷与回风绕道贯通处施工临时支护，然后采用分层掘进工艺施工回风绕道，不但避免了出现大面积空顶现象，降低了巷道顶板支护的施工难度，而且解决了直接顶放顶做风桥时巷道超高打眼难度大的问题，有一定的推广价值。

参考文献

[1]王越楠.中厚煤层风桥施工工艺改进[J].山东煤炭科技，2010(6)：26-29.

[2]张红军，曲海军.车集煤矿风桥施工工艺[J].中州煤炭，2011(12)：73-74.

[3]程润民.王刚.风桥快速施工工艺[J].煤，2007(S)：87-88.

[4]国家安全生产监督管理总局.煤矿安全规程[M].北京：煤炭工业出版社，2011.

(收稿日期2016-01-04)

张敏敏(1987—)，男，助理工程师，037003 山西省大同市。