采煤面风桥的掘进施工方式研究

赵维青

（同煤集团北辛窑煤业公司，山西 大同 036702）

辛窑煤矿隶属于同煤集团，计划年生产能力240万t。由于矿井原设计为在各石门煤层见点掘进煤层小川后掘进各煤层上山，造成一条上山分段使用的不合理局面。最初为解决这个问题采用的办法是开拓掘进岩巷做风桥，但发现开拓岩巷爆破掘进工程量大，掘进速度慢，影响工期，成本很高，因此必须考虑新的施工工艺。在1378W试验使用煤巷掘进、在交叉点挑高煤层顶板的施工方式做风桥，能够满足使用要求，便于施工，降低成本，取得了较好的经济效益。

1 概况

1378W工作面煤层厚度为2.6～7.17m，平均为4.82m，局部煤层松软易片帮，煤层下部有0～0.5m泥岩夹石。煤层倾角在6°～19°，平均9°。煤层走向在N400～800之间。

1378西风桥全长132m，风桥段长52m。

原设计1378西风桥直接进入7号煤层顶板掘进岩巷及半煤岩巷，形成风桥。原设计方案巷道如图l所示，风桥剖面如图2所示。

图1 1378西风桥巷道示意图

图2 1378西顶板风桥小川和1378西顶板风桥剖面示意图

新工艺设计后，1378西风桥在7煤层中掘进煤巷，在交叉点前后6m范围内断面平缓高挑，到交叉点正中时断面高度达到4.6m，采用锚网加锚索支护。在所贯通的1378西边眼、三采7煤层运山同方向架设拱形支架并喷射浇注砼进行支护，形成风桥应有的作用。

施工方案巷道如图1所示，风桥掘进剖面如图3和图4所示。

图3 1378西风桥示意图

图4 1378西煤层风桥小川和风桥剖面示意图

2 施工方式

原施工方案是从三采7煤层轨山开口，直接向7煤层顶板开掘，从三采7煤层运山和1378西煤层边眼顶板距7煤层2.5m上方通过，然后开掘1378西风桥小川与1378西风道贯通。

新施工方案是从三采7煤层轨山开口，沿7煤层开掘，与三采7煤层运山和1378两煤层边眼顶板贯通，然后沿煤层掘1378西风桥小川与1378西风道贯通。最后在三采7煤层运山和1378西边眼两个交叉地点将断面挑高。将风桥与两个贯通部位分别采用GU25-10.4m2的拱形支架并喷射浇注300mm厚混凝土进行支护，将风桥与1378西边眼、三采7煤运山分开，以起到风桥应有的作用。

3 施工方法

（1）1378西风桥开口5m内掘进采用爆破掘进，具备进机器条件时使用AM-50掘进机掘进。支护形式采用GU25-7.0m2平顶支架支护，棚距为800mm，每侧两个卡缆。顶板破碎时棚距改为400mm或600mm，每侧3个卡缆。正顶铺金属网或塑料网，两邦各用一个铁钩子，不回撤。迎头棚子正顶使用一趟支拉板不回撤，无支拉板时可以使用标准木撑子代替。正顶及两帮用小板插背，要求插严背实。

（2）掘进到三采7煤层运山和1378西边眼5m前后范围内，使用GU25-10.4m2拱形支架支护，断面高度2.6m，宽度4.45m。

（3）1378西风桥小川与1378西风道贯通后，在1378西风桥与三采7煤层运山和1378西边眼交叉点前后各6m范围内断面平缓高挑，到交叉点正中时要求断面高度达到4.6m，采用锚网支护。锚网支护排距800mm、间距720mm，正顶使用6孔的钢筋梯子，使用Ф22mm、长2400mm的无纵筋右旋螺纹右旋等强锚杆或Ф22.5mm、长2400mm的20MnSi螺纹钢锚杆。帮杆使用Ф20mm、长1800mm的右旋等强锚杆，排距800mm，间距800m，帮杆数量根据巷道高度合理选择。

（4）交叉点挑完后在1378西边眼及三采7煤运山分别架设5架GU25-10.4m2金属拱形支架，棚距为500mm。支架间在正顶及两帮分别用特制铁撑子相互连接牢固。在支架的外侧密背长×宽×厚为1500×180×30mm的木板，间距大于300mm，在两层木板间铺设Ф6～8mm的金属网。

4 工程效果

4.1 工期

1128E风桥掘进工程量为56m，由开拓二区爆破掘进施工，用时1个月完工。按1128E风桥掘进进度计算，1378西风桥及小川全部工期大约两个半月。

而采用新的施工方式，初期掘进1378西风桥及1378西风桥小川工期22d，高挑交叉点施工工期18d，架设金属拱形支架喷射混凝土用工2d，整个工期共33d，比之前的施工方式提前工期38d。

4.2 修护

新的施工方式，运输也变得相当便利，对后期的巷道维修有巨大改观，不用再从两条煤层眼上方通过，避免了对两条煤层眼的维修。

4.3 经济效益

新的施工方式，工期节省至38d，按每班节省15个用工、每工100元计算，可节省114000元。新的施工方式，增加了煤层掘进而形成的煤炭回收2478t，按每吨550元效益计算，此项效益为1362900元。两项效益合计1473600元。同时，新的施工方式使1378西工作面可以提前38d回采，有效保证了采掘衔接正常接替，保证了原煤产量。

5 结语

1378西工作面凤桥采用沿煤层掘巷、高挑交叉点的方式布置，减少了原施工方案中交叉巷道的相互影响和下部巷道的二次修复工程量。采用该技术掘进风桥，凤桥能够满足安全使用的需求，掘进成本低，操作简便，掘进速度快，安全及综合经济效益巨大。