反井钻配合混凝土输送泵在溜煤眼施工的应用

刘传玉

（陕西金源招贤矿业有限公司，陕西 宝鸡 721500）

1 工程概况

招贤煤矿1303 工作面位于矿井主要大巷西翼，采用双巷掘进，其中机巷通过北翼辅助运输大巷、二车场与机巷构成辅助运输系统和进风系统，风巷通过辅助运输大巷和回风大巷构成辅助运输系统和回风系统。1303 机巷与北翼带式输送机大巷法距10.7 m，需施工溜煤眼解决掘进期间出货，同时兼做回采期间出货通道，如图1。

图1 1303 机巷与北翼带式大巷位置关系图

2 溜煤眼主要参数

溜煤眼整体位于侏罗纪延安组，溜煤眼上口标高+820.0 m，北翼带式输送机大巷底板标高+805.258 m。溜煤眼围岩主要是碳质泥岩和煤，溜煤眼净直径3.0 m，荒径3.6 m，净深10.7 m。溜煤眼刷大后，自下而上采用锚梁网索支护后浇筑混凝土，仓体浇筑混凝土强度等级不小于C30，厚度不低于300 mm，下锁口混凝土厚度不低于350 mm。

图2 1303 机巷溜煤眼设计图

3 溜煤眼施工工艺

3.1 施工前准备工作

（1）按反井钻孔定位中心线所示位置，在钻孔上口中心处挖设2 m×2 m×0.2 m 的基础（以挖至硬底为准），并浇注好混凝土，混凝土上平面与巷道底板水平一致。轨道铺设至溜煤眼上口（溜煤眼上口至道面以上高度3.6 m，以眼中为轨道中心线）向前不少于5 m 处。

（2）溜煤眼上方施工两根Ф21.6 mm、L8600 mm 钢绞线起吊锚索，每根锚索2 支Z2370 和1 支K2335 树脂药卷锚固，锚索预紧力不小于210 kN，同时安装一根长度5.4 m 的30A 工字钢用于扩刷期间使用。

（3）钻机施工前风、水、电等应通至现场，其中风、水管路分别安装加工的分风器及分水器，压风留6 分变头装闸阀，水管留1.5 寸水拨头并装闸阀。

（4）提前挖好水沟，安设好排水设备，充分做好排水工作，在溜煤眼下口皮带机上提前安装挡煤板用于钻孔时出货。

3.2 反井钻施工方案

根据溜煤眼设计图，由测量部门校正溜煤眼上下口坐标后，给出溜煤眼中心线，采用1 台LM-120 型反井钻机进行施工。施工顺序：先采用准244 mm 三牙轮合金钻头由上至下进行导孔；导孔施工完毕后，采用准1.4 m 镶齿盘式滚刀反孔钻头由下至上进行扩孔[1-6]。

（1）施工导孔时一般采用低钻压钻进，主要是为了防止卡钻，正常钻进时经常提钻杆，以防埋钻。

（2）钻杆每根1 m，为防止钻杆拧得过紧和锈蚀，在施工过程中经常在钻杆丝扣上涂抹黄油，并在螺丝根部缠拧10#铅丝。

（3）打钻期间安排专人清扫岩粉，并观察排矸，当发现排渣被堵，通知钻机司机停钻，并打开全部闸阀，加大水量和压风冲孔，将钻杆孔导通。

（4）导孔和扩孔期间，均先开水，后开钻，先停钻，后停水。

3.3 溜煤眼施工

3.3.1 上口

溜煤眼上口，主要采用人工配合风镐进行开挖，最后安装封口盘。封口盘采用30a 工字钢配合5 mm 钢板加工，提前预留吊桶、风筒、浇筑管的空间，吊桶口采用推拉式井盖门，并在溜煤眼上口周围采用净宽×净高=2000 mm×1000 mm 的钢筋网加工护栏，护栏高度在2 m。溜煤眼施工结束后，溜煤眼上口铺设篦子用于出货，篦子采用双层工字钢垂直交叉搭接，搭接点焊接补强，上层工字钢与出煤方向一致铺设，下层工字钢垂直巷道铺设，工字钢为11#工字钢，间距500 mm。

3.3.2 仓体

仓体施工用临时提升系统运输人员和物料，采用光面爆破法全断面一次掘进，每次循环进尺1.6 m。开挖后及时临时支护和永久支护，仓体部分支护方案为锚梁网索支护后浇筑混凝土。

（1）锚杆采用Ф22 mm、L2400 mm 高强左旋无纵筋螺纹钢锚杆，间排距为800 mm×800 mm。梁采用平钢带，配合锚杆使用的平钢带垂直于仓体中心线布置。网采用Ф6.0 mm钢筋编织焊接轧花网，规格为净长×净宽=2000 mm×1000 mm，长边垂直溜煤眼中心线布置。钢筋网上下压茬不小于100 mm，左右压茬不小于200 mm，采用10#铁丝连接，连接点间距为200 mm。

（2）自1303 机巷底板下1.2 m 开始，施工2排加固锚索，锚索采用Φ21.8 mm、L4500 mm，1×19 结构的钢绞线，间排距为1600 mm×1600 mm。锚索张拉至210 kN 后对外露部分进行截断处理，截断后锚索外露锁具250 mm。

（3）固定桩采用Ф22 mm、L2400 mm 高强左旋无纵筋螺纹钢锚杆，间距为1600 mm×1600 mm，外露250 mm（不上锚杆盘），居两排锚杆中间布置。

（4）浇筑前使用废旧取直的锚杆或新锚杆（Ф22 mm、L2400 mm）扎筋与固定桩外露部分采用14#铁丝进行连接，纵筋Ф22 mm@400 mm，横筋Ф22 mm@400 mm，然后进行固定模板。

3.3.3 溜煤眼下锁口

溜煤眼上口主要采用人工配合风镐进行开挖，掘刷至溜煤眼下锁口椎体后，按技术人员所给的眼中线及放大图进行刷掘到下口。

溜煤眼下锁口由铺钢轨椎体段、漏斗加工件段组成。下锁口先用30 kg/m 钢轨铺设，钢轨之间使用Ф20 mm 圆钢连接，使之成为整体。连杆两头车丝，沿R1000 mm 向，间距119 mm，沿R1500 mm 向，间距228 mm，连杆长度分别为350 mm、450 mm。下锁口上端净径3000 mm，荒径3700 mm。在预埋件的上方按设计要求进行放置下口锁口盘，锁口盘平放在预埋件上方，对好眼孔，上好螺栓。铺设仓斗轻轨，轻轨布置在下口锁口盘上（轻轨与圆盘夹角60°），并用连杆进行连接紧固。紧贴轻轨内侧铺设一圈旧皮带或木模板封闭后，对下锁口进行浇筑，待24 h 后混凝土凝固后，再从下向上稳一外直径为2950 mm 的碹股。待碹股模板稳固后，采用扎单层筋混凝土浇筑，环筋Ф22 mm@400 mm，箍筋Ф22 mm@400 mm，浇筑混凝土厚度350 mm。依次进行直至将整个高度浇注完毕。

在下锁口施工完毕后，整体对仓体进行浇筑，在溜煤眼上口6 m 硐室布置混凝土注浆泵，型号HBMD30/13-90S，配合震动棒对仓体进行浇筑，待混凝土稳定后拆除模板，进行安装放煤嘴。

3.3.4 操作硐室

因为北翼带式输送机大巷为18°斜巷，采用人工扩刷至设计断面，后在放煤嘴上安装自动机装置，人员在地面操作实现放煤。

4 结论

根据反井钻法施工原理，优化施工工艺和方法，在1303 机巷溜煤眼采用反井钻法配合混凝土输送泵施工，导孔及扩刷仅1 个小班完成。扩刷期间，每日保持2.4 m 进尺。整个溜煤眼自反井钻机进点、扩刷至溜煤眼连接件和放煤嘴安装完成仅用13 d，提高了工作效率，降低了工人劳动强度，便于施工管理，实现了溜煤眼安全、高效快速施工，对类似条件的溜煤眼施工具有一定的指导意义。