立体交岔口巷道施工工艺及支护技术的研讨

[摘 要]本文论述了立体交岔口小岩柱巷道的施工工艺、支护方式注意事项等，详细介绍了工字棚、喷浆、浇灌混凝土、锚网等综合支护方式，及其支护材料的选择、支护技术的要求，放水孔、溜煤眼等位置的确定，通过本文介绍，对今后类似的工程施工提供宝贵经验。

[关键词]垂直错距；交岔口；施工工艺；支护技术

中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）17-0025-01

前言：兖矿集团发耳煤业有限公司皮带下山与回风下山中部车场层间距1000-1200mm，皮带下山水平方向上已超过回风下山中部车场整个巷道2000mm，且已停头；回风下山中部车场从北向南施工，跨过皮带下山，由于两巷层间距较小，回风下山中部车场在上，皮带下山在下，放炮时已将两巷贯通，皮带下山的顶板支护成为我们研究的课题。

1.概况：

1.1 矿井概况

兖矿集团发耳煤业有限公司是2003年成立，现正在建设，设计生产能力300万吨/年，后期扩建到600-1000万吨/年，井田范围北至鸡场坪，南至杨家寨，东至新寨，西至大渡口，地理坐标为东经104°42′30″-104°47′00″，北纬26°16′15″-26°20′30″。面积约44km2。

发耳井田位于贵州高原西部，地形迭宕起伏，切割强烈，属于构造侵蚀而成的低中山—高中山地貌。最高处位于北面杨家岩，标高1915.6m；最低处位于北盘江河床（本地最低侵蚀基准面），标高约900m；最大高差1015.60m；一般相对高差300—400m。含煤地层出露标高一般为900—1300m，呈较开阔的走向谷或缓坡地形，其上覆三迭系地层则形成桌状山，山势陡峻，岩溶发育。而下伏峨眉山玄武岩地层分布于井田边缘，多为单面山。

井田老窑和小煤矿主要分布于发耳———鸡场坪一带浅部露头部位。开采煤层多为3、5-2、5-3、7、13、29-3、33号煤层。

老窑开采历史悠久，主要镐采，多为季节性开采，已垮塌及封闭。

小煤矿：井田内有证小煤矿1个，半机械化开采，年开采能力可达3万吨左右，开拓方式为平硐。

井田内大寨煤矿、酒店子煤矿曾发生过瓦斯爆炸。

井田内主要含煤地层为龙潭组，含可采及大部可采煤层19层，其中稳定和较稳定的13层，不稳定的6层。稳定和较稳定煤层厚度占可采煤层总厚的72%。井田煤层稳定程度为较稳定型。

1.2 两巷概况

皮带下山与回风下山都是从主石门开口，两巷相距40m，方向一致，都是沿煤层倾向掘进，煤层倾向12°-18°，煤层走向角度为3°-4°；中部车场是从回风下山开口，通过甩车道，跨过皮带下山，用20m的联络巷进入3#煤层。中部车场在上，皮带下山在下，两巷立交，垂直错距1000-1200mm。

2. 施工工艺

架工字钢走向棚→打皮带下山两帮的锚网→喷皮带下山的浆→铺工字钢顺向棚→定放水孔、溜煤眼的位置→顺向棚上铺背板、笆片→浇灌混凝土→铺网→浇灌混凝土→填矸、钉道。

3. 支护

3.1 架走向棚

皮带下山巷道两帮采用走向棚加锚网喷联合支护方式，走向棚用12#工字钢加工，固定采用两帮打锚杆，在腿子的两边各打一个锚杆，两锚杆间用钢板钻眼上螺丝固定，一架腿子固定3处（见图），中间走向棚，腿子紧贴腿子，用锚杆固定，此处钢板两眼距离比第一架支架钢板加长120mm。两帮用φ20×2000mm锚杆配合 一条CK2570树脂锚固剂与6.5#铁丝编制的网格为50×100mm的金属网进行支护，金属网长×宽为1500×1000mm。

3.2 喷浆

皮带下山架料段喷浆厚度不小于300mm，喷浆标号不小于150#，即水泥：石粉==1：4，速凝剂的用量不超过3%；两帮用竹笆、塘材、背板背紧背牢，再喷浆，喷浆必须包裹工字钢。皮带下山正常锚网喷支护；锚杆用φ20×2000mm的左旋无纵筋高强度螺纹锚杆，用1条CK2570的树脂锚固剂进行锚固，锚杆的间排距为800×800mm。

3.3 铺顺向棚

走向棚上铺顺向工字钢，第一架顺向工字钢与最后一架顺向工字钢的固定采用顶板打锚杆配合钢板固定，中间的顺向工字钢间距500mm，用木扣寸固定，每隔2000mm顺向工字钢与走向棚用12#铁丝捆绑。由于皮带下山巷道两帮的煤层有一定的倾角，巷道施工时沿巷道顶板掘进，巷道顶板就一边高一连低，为避免两帮走向棚受力不均匀，巷道两侧走向棚应架设高度一致；为避免顺向工字钢与走向棚梁子点接触，巷道两侧走向棚上、下宽度一致，顺向工字钢必须铺水平。

3.4 浇灌混凝土

顺向工字钢上面铺背板、笆片，将工字钢盖住，然后浇灌混凝土。厚度不小于400mm，混凝土的标号不小于200#；即水泥：石粉：石子=1：2：4（重量比），水泥标号不低于425#，水灰比为0.5，水泥、石粉、石子要搅拌均匀，做到干三遍，湿三遍；浇灌混凝土后，每班必须定时洒水，每班洒水次数不少于1次，保养一星期后，方可使用。

浇灌混凝土前，必须对巷壁用清水进行冲洗，浇灌混凝土时，随浇灌随加固，并随时对背板进行加固，人工捣固时，必须密实，混凝土的表面严禁出现蜂窝、孔洞、麻面、露筋，无裂缝。

浇灌混凝土200mm厚后，上面铺金属网，金属网用10#铁丝捆绑，间距不大于200mm，在金属网上再浇灌200mm厚混凝土。

4.放水孔、溜煤眼定位

4.1 放水孔定位

顺向工字钢铺好后，在中部车场的北帮与皮带下山的上（南）帮交岔口位置安放一个φ150mm的塑料管，从上向下插到皮带下山水沟里，塑料管上面低于水沟面，保证水能顺塑料管流入皮带下山的水沟。

4.2 溜煤眼定位

在中部车场与皮带下山的皮带中线交岔点处悬挂中线，将地面加工好的溜煤嘴从中部车场吊下安装好，用顺向工字钢夹住，并用螺丝固定。

5.填矸、钉道

混凝土凝固后，用矸子填平，使交岔口上平面与中部车场底板平整；钉道，保证轨道水平。

6.结论

对于垂直错距1000——1200mm的小岩柱立交巷道交岔口，一般不易处理，本次采用锚、网、喷、工字钢架走向棚、铺顺向棚、浇灌混凝土等综合支护方式解决了两巷相错的支护问题，本工程施工完毕已6个多月，这6个多月，矿车、平板车、综采移变等大型设备都顺利通过本支护，这说明本支护是科学的，是成功的，通过本次施工，对将来类似的工程将提供一定的经验。

参考文献：

[1] 井巷工程·中国矿大出版社.

[2] 李保德等·煤巷锚杆支护技术在回采巷道中的应用.

[3] 吴晓山等·煤矿勘探地质报告（贵州省水城矿区发耳片区）.

[4] 陈健等·多支护结构在深圳珠江广场深基坑工程中的应用.

作者简介：

张传喜（1966-），男，江苏沛县人，采矿工程师，1990年毕业于徐州煤炭建筑工程学校采矿专业，现中煤科工集团重庆研究院，主要研究方向：矿井通风及煤与瓦斯突出的防治，在国内外刊物上发表论文多篇。