塔山煤矿大巷输送机机头硐室导硐施工技术

张 帆，黄建亮，谢芝明

（中鼎国际工程有限责任公司，江西 南昌 330096）

1 工程概况

大唐塔山煤矿三盘区3#～5#大巷带式输送机机头硐室，地面标高1365～1509 m，工作面标高924～1006 m，地面位置相对地面为雁崖西二风井，西奶山山梁、口泉河河沟、口泉铁路、上杨沟、东窑沟、马淋涧沟谷及马淋涧村等。井下位置及四邻采掘情况，大巷位于三盘区中部,大巷东西两侧均未开拓，北接三盘区边界,南端与1070皮运巷连通。煤层平均厚度13.03 m，煤层倾角2°水文地质情况，工作面对应上覆北部为挖金湾煤矿408采空区，南部为马林涧村占羊湾煤矿采空区，与3#～5#煤层间距为380～408 m。

根据雁崖进回风立井总回风-Ⅰ与总进回风-Ⅱ大巷以及山4号层三盘区回风巷、辅运巷实际揭露，含水层埋藏深度较深，含水性较弱，地面口泉河为间歇性河流，河宽20～150 m，平常流量较少，平时以矿坑排水为主，是地表水补给地下的渗透性河流。掘进过程中，煤岩层的裂隙水与孔隙水会造成顶板的局部淋水。

三盘区域3#～5#大巷带式输送机机头硐室，由三盘区胶带大巷开口，共82.826 m，主要由1-1断面(19 m)、2-2断面(3 m)、喇叭口（10 m）、3-3断面（50.826 m）组成，巷道为半圆拱巷道。根据矿方地质资料，巷道为全煤巷道。

2 施工工艺

2.1 分层施工（见图1）

（1）掘进分四段进行：1-1断面为1段，过渡段喇叭口为2段，2-2断面、3-3断面为3段。

（2）1-1断面进行全断面掘进，该段巷道达到一次支护要求后，再施工喇叭口过渡断面。

（3）喇叭口分2层掘进：喇叭口从起始位置先按照13°坡度把上部高度4500mm施工出来，局部不够位置采用钻爆修整成型，1-1断面及喇叭口断面上部施工完成后施工下部巷道。

（4）3-3断面宽度比较大，采用机掘分区自上而下分层掘进第一层掘进高度4.5 m，宽度按照5.5 m中部上导硐向前施工，掘进两排后顶部达到设计尺寸后进行锚网索+钢带支护，如果位置有组合锚索，一并施工出来，然后喷浆完成一次支护，考虑到向两侧扩刷钢带的搭接，钢带的长度根据导硐的顶板长度两边预留一根锚杆的间距。然后采用综掘机扩刷两侧尺寸达到设计要求进行锚网索喷浆支护，完成一次支护，二次支护采用钢筋砼支护。两侧支护时同样要预留第二分层钢带搭接。由于施工搭接硐室下面穿过1070皮带巷，在施工一分层的同时必须对1070胶带运输大巷进行加固，架设U29钢棚，用背板背实，间距250mm，共架设15 m，U29钢棚下面用道木接实。

图1 机头硐室平面

图2 喇叭口过渡段掘进

图3 顶板挑顶剖面

图4 机头硐室分层掘进

（5）机头搭接硐室断面比较大，采用局部通风机施工完上部，施工二分层时，风筒可不拆与1070皮带巷贯通后，必须形成全风压通风后，方可施工硐室的下分层。

图5 导硐贯通

（6）硐室下部分两层掘进，每层又分3部分施工，先从左边把分层的一侧掘进出来，进行锚网索加钢带+喷浆支护，然后施工另一侧，钢带与上分层的钢带搭接上，同样考虑到施工下分层的钢带与上部搭接上提前预留出钢带上一个锚杆间距，最后把中间部分掘出，为一个循环，直至把二分层施工完成，然后按照施工二分层的方法把下分层施工完成。考虑到施工两侧时和中间部分一侧硐室墙部支护，另一侧没有支护，掘进时上口宽下口窄，让中间部分两侧形成斜面，不出现伞掩，造成安全威胁，如果还无法满足安全要求，可以根据现场情况，打设一些锚杆进行临时支护。

（7）由于前期施工上分层喇叭口断面时是爬坡，坡度比较大，人员上下和运送物料和设备时，上下的人员要配合好，相互联系好，防止滚落东西伤人。并且要在巷道帮部用锚杆固定一根溜绳，便于人员上下方便。

2.2 支护参数

3-3断面(机头硐室)顶锚杆采用Φ22×3000mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆，帮锚杆采用Φ22×2500mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆，顶、帮锚杆托板采用拱形高强度托板，其规格为长×宽×厚=200mm×200mm×10mm，钢号为Q235；顶部锚杆采用3支树脂药卷锚固，一支规格K2335，另2支规格Z2360，帮部锚杆锚固采用2支树脂药卷锚固，一支规格K2335，另一支规格Z2360，锚固力不低于7T，预紧力150 N·m。锚杆间排距为800mm×800㎜，W钢带规格为3500mm×150mm×3mm、2700×150×3mm， 排距900mm；锚索规格为Φ17.8×8300mm，间排距1600×1600mm，托板为300mm×300mm×16mm方铁托板；金属网为8#铅丝，网孔规格为100mm×100mm，其搭接端不小于200mm，并用双股14号铁丝连接。二次支护采用钢筋砼支护，这里不作过多累述。

图6 3-3断面机头硐室断面

塔山煤矿3#～5#带式输送机机头硐室掘进计划工期90天，实际工期60天，提前30天完工。

3 施工技术措施及效益分析

1）掘进施工前，安排地测人员给出巷道中腰线和巷道坡度，施工过程，要及时联系地测人员测量和复测，严格按设计施工。

2）将巷道坡度、挑顶高度等参数和图纸向施工人员技术交底。喇叭口段，顶板及两帮激光指向仪安装时按设计给出坡度和角度，以指导施工人员施工。

3）大断面施工，中硐施工完，两侧施工前要画出轮廓线，确保两侧断面尺寸符合设计要求。

4）支护前，检查巷道宽度与高度，符合设计要求后再进行巷道支护。分层分次支护，钢带要预留下部分搭接、安装位置。喇叭口段，按设计要求加工、安装网。

5）硐室施工前，对1070水平大巷进行架U29钢棚加固措施。

6）放炮挑顶作业，管理干部现场跟班指导，控制钻眼深度、眼数和炸药量，确保挑顶高度达到设计要求，严格执行一炮三检，三人连锁放炮。

7）架棚时按中、腰线对齐，棚与棚之间用金属支撑拉紧固定，钢棚与巷道之间用背板背实，贯通时注意保护钢棚。

4 结语

大唐塔山煤矿3#～5#带式输送机机头硐室采用导硐施工技术有效解决了传统炮掘工艺存在的高空作业、施工进度缓慢的问题。具有施工速度快、安全高效的优点，经济效益十分突出。