煤矿溜煤眼永久性封闭技术实践

彭晓宙

(山西西山晋兴能源有限责任公司，山西 太原 033602)

煤矿溜煤眼永久性封闭技术实践

彭晓宙

(山西西山晋兴能源有限责任公司，山西 太原 033602)

针对矿井开采中因采掘计划的更改或煤炭运输系统的改变所导致的一些溜煤眼不再服务于矿井运输情况，介绍了对溜煤眼进行永久性封闭的技术实践，以保证矿井安全。

溜煤眼；矿井安全；永久封闭

矿井井巷是为进行采矿而在地下开掘的各种巷道和硐室的总称。矿井井巷种类很多，根据井巷的长轴线与水平面的关系，可以分为直立巷道、水平巷道和倾斜巷道3类。在矿井开采中，由于矿井大多为分层开采，煤炭运输频繁，为提高运输效率和节约成本，会在矿井内由上至下或由下至上打通一个类似井的直立巷道，利用重力由上至下直接倾倒煤炭，运输车辆或带式输送机在井下等候接力运输，这条直立巷道就叫溜煤眼。巷道内一般不装备提升设备，是一种专门用来由高到低溜放煤炭的暗立井，也叫溜井。溜井，一方面，可以提高运输效率；另一方面，由于是直接垂直倾倒，可以利用高度起到一定的煤炭粉碎作用。在矿井开采中，由于采掘计划的更改或煤炭运输系统的改变，会导致一些溜煤眼不再服务于矿井运输，为了矿井安全及防止溜煤眼漏风，必须对溜煤眼进行永久性封闭。

1 概况

斜沟煤矿位于山西省兴县县城以北50 km处(直距20 km)岚漪河两侧，隶属于兴县魏家滩镇和保德县南河沟镇，井田面积88.64 km2，划定开采标高+350 m～+1 046 m。矿井设计可采储量为1 399.02 Mt，设计生产能力为15.00 Mt/a，服务年限为71.7 a。矿井井田地质构造简单，总体上为一走向近南北、倾向西的单斜构造。地层倾角小于15°，一般为9°～12°，构造类型为简单。矿井采用斜井平硐联合开拓方式，划分2个水平，采用分煤组大巷布置方式。一水平大巷布置在8#煤层中，标高+700 m；二水平大巷布置在13#煤层中，标高+640 m。全矿现采掘作业分布在6#、8#和13#煤层，布置有11、12、13、15、21共5个采区。

12采区6#煤回风下山溜煤眼直径1.8 m、深8.6 m。溜煤眼上口位于12采区6#煤回风下山，下口位于12采区皮带下山。因为矿井运输系统的改变，12采区6#煤回风下山溜煤眼将不再服务于本采区。为了矿井安全及防止溜煤眼漏风，现决定对该溜煤眼进行永久性封闭。

2 溜煤眼永久性封闭方案

经过现场考察及研究讨论，确定溜煤眼永久性封闭方案为：在溜煤眼下口设计位置架设工字钢，为承重梁，并在工字钢上绑圆钢，为配筋；接着，用加工好的圆形铁板将溜煤眼下口完全封闭，铁板使用锚索、工字钢、钢丝绳联合固定；然后，在溜煤眼下口铁板上方浇筑厚度为1.5 m的C30混凝土，混凝土硬化后再继续填充黄土至溜煤眼上口；最后，将溜煤眼上口用C30混凝土进行浇筑硬化，直到硬化至与巷道底板接平。设计图见第135页图1。

单位：mm

3 溜煤眼永久封闭施工方法及步骤

清理杂物→打设吊挂锚索→搭设施工平台→架设工字钢→封闭溜煤眼下口→浇筑混凝土→固定钢丝绳→填充黄土→溜煤眼上口扩刷→浇筑硬化溜煤眼上口。

3.1 清理杂物

将溜煤眼上、下口影响施工的杂物(开关、皮带机头、行人过桥等)拆除或移动到不影响施工的地方，方便施工。

3.2 打设吊挂锚索

在溜煤眼上口顶板处打设2根吊挂锚索，锚索采用Φ21.6 mm×5 500 mm的钢绞线锚索，外露500 mm，每根锚索配1卷MSCK2380型和2卷MSZ2380型树脂药卷，锚索预紧力不小于200 kN，锚固力不小于250 kN。

3.3 搭设施工平台

在12采区皮带下山溜煤眼下口跨皮带搭设一个施工平台，平台搭设尺寸为3.6 m×2 m×2.2 m。

1) 平台腿子：采用6根Φ200 mm×4 000 mm的原木搭设，3根一组，按照“又”字型搭设，腿子与横梁之间搭接距离必须大于200 mm，原木之间采用双股8#铁丝绑扎牢固，“又”字型腿子共需搭设2个，在皮带两侧各放置一个。将“又” 字型腿子两端头各架设一根3 000 mm的原木作为垂直于地面的立柱，共需4根，立柱与“又”字型腿子间采用双股8#铁丝绑扎牢固，使腿子稳固。

2) 施工平台：两平台腿子间按500 mm的间距架设5根4 000 mm长的原木横梁，原木横梁必须超出平台腿子上原木梁200 mm，采用双股8#铁丝将其拴牢。然后，采用10根4 000 mm×200 mm×50 mm的架板垂直并排搭设在搭建好的原木横梁上，架板必须超出横梁不小于200mm，并用双股8#铁丝将架板与架板、架板与原木间绑扎牢固。

3) 平台摆放：12采区皮带下山为倾斜巷道，平台必须水平搭设，稳靠牢固，并在“又” 字型腿子下打设木楔子，防滑防倒。平台搭设尺寸为3 600 mm×2 000 mm，平台高度保证2.2 m。人员在高空作业时必须携带保险带，保险带要悬挂在适当位置且牢固可靠。

4) 在平台一旁架设梯子，梯子与平台拴牢，供人员登高时使用。

5) 为确保平台施工人员的人身安全，平台腿子交叉或连接处必须采用导链小链进一步捆绑。必要时，平台腿子可与皮带管架绑在一起，保证平台安全平稳。

3.4 架设工字钢

在溜煤眼下口往上600 mm、1 200 mm的位置架设2排在水平方向上垂直的2.2 m长的11#矿用工字钢，一排2根，间距800 mm，共4根。架设前，用风镐在溜煤眼煤壁上指定位置提前支出孔洞，每根工字钢支2个孔洞，一个深200 mm，另一个深450 mm，方便工字钢架设；每架设一根工字钢，必须用水泥将工字钢两头的孔洞封死，保证架设强度。第1排架设完后，施工人员在第1排两根工字钢上搭设架板，以此为平台开始架设第2排。架设完毕后，在工字钢上按照400 mm的间距用双股8#铁丝捆绑长为1 600 mm的圆钢共8根作为配筋使用。3.5 封闭溜煤眼下口

利用溜煤眼上方的吊挂锚索分别连接2台倒链，每台倒链的固定端与吊挂锚索连接，起吊端分别连接2根5分钢丝绳(Φ12.7 mm)延伸至溜煤眼下口，将钢丝绳穿过铁板上的起吊眼孔正反向各固定4道绳卡。然后，将铁板起吊至溜煤眼下口，在铁板上预留的眼孔上打设4根Φ22 mm×2 200 mm的高强度锚杆，将铁板固定在溜煤眼下口。每根锚杆配2个型号分别为MSCK2380和MSZ2380的锚固剂。要求锚杆扭矩力矩≥180 N/m，锚固力不得小于90 kN。两块铁板不得同时起吊，起吊一块固定完毕以后，再起吊另一块。在铁板与顶板之间夹皮带或风筒填补缝隙，铁板必须紧贴溜煤眼底部，将溜煤眼下口完全封闭。如有缝隙，用水泥抹至不漏风为止。接着，按照设计图纸要求，将4根3 m长的工字钢用10根锚索锚在铁板下方，锚索与顶板夹角为70°，采用Φ21.6 mm×5 500 mm的钢绞线锚索，每根锚索配1卷MSCK2380型和2卷MSZ2380型树脂药卷以及1个300 mm×300 mm×14 mm的可调心拱形托板。支护质量要求：锚索预紧力不小于200 kN，锚固力不小于250 kN。

工字钢固定完毕后，将两块铁板上的起吊钢丝绳松开，将钢丝绳与铁板下方中间两根工字钢进行绑扎连结。然后，溜煤眼上口施工人员用倒链将钢丝绳重新拉紧受力。最后，在溜煤眼下口贴紧皮带管架用原木打设4根点柱，将铁板支住，每块铁板下打设2根点柱。

3.6 浇筑混凝土

混凝土采用C30混凝土，在溜煤眼上口附近人工搅拌。浇筑混凝土前必须用水将溜煤眼煤壁仔细冲洗一遍，然后将搅拌好的混凝土注入溜煤眼内部，浇筑厚度为铁板往上1.5 m厚，每浇筑0.5 m厚必须使用振动棒将混凝土震捣到无气泡、不下沉为止，以保证浇筑质量。

3.7 固定钢丝绳

将2根长2.6 m的11#工字钢横担在溜煤眼上口；接着，将倒链上的钢丝绳取下绑在工字钢上，每根钢丝绳绑好后正反向各固定4道绳卡；最后，将倒链取下。

3.8 填充黄土

在溜煤眼上口锚索上安装一个定滑轮，将4根500 mm长的原木捆在一起作为木锤吊挂在滑轮上。填充黄土时，每填充1 m用木锤捣实1次，保证黄土的密实度，直到填充到距溜煤眼上口300 mm处。

3.9 溜煤眼上口扩刷

黄土填充完毕后，施工人员用风镐对溜煤眼上口进行扩刷，以溜煤眼原有尺寸为基准，向外扩刷500 mm、深300 mm。

3.10 浇筑硬化溜煤眼上口

扩刷完毕后，将溜煤眼上口用C30混凝土进行浇筑硬化，直到硬化至与巷道底板接平。

4 结语

通过对斜沟煤矿12采区6#煤回风下山溜煤眼进行永久性封闭，解决了矿井运输系统改变后产生的安全隐患，对矿井以后的溜煤眼封闭工作起到了很好的示范和指导作用。

Practice of permanent sealing technology for hole of coal chutein coal mine

PENG Xiaozhou

(Shanxi Xishan Jinxing Energy Co., Ltd., Taiyuan Shanxi 033602, China)

view of the fact that some holes of coal chute no longer serve for mine transportation due to the changes in mining plan and coal transportation system, this paper introduces technical practice of permanent closure of hole of coal chute to ensure mine safety.

hole of coal chute; mine safety; permanent seal

2017-03-21

彭晓宙，男，1990年出生，2013年毕业于中国矿业大学，助理采煤工程师。从事煤矿开采技术方面工作。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.02.45

TD52

A

1004-7050(2017)02-0134-03

煤矿工程