复杂条件下的暗立井施工.pdf

2 0 0 8 年第6 期 中州煤炭 总第 1 5 6 期 复桑条件下韵喑立井施工 梁祖 军 ， 张 明杰 1 ．平煤建工集团有限公 司 建 井三 处， 河南 平顶山4 6 7 0 0 0 ； 2 ．平煤 集团 天力公 司， 河南 平顸山4 6 7 0 0 0 摘要 在平煤五矿三水 平回风 暗立井施工 中， 利用 B MC 一 2 0 0型反 井钻机先 施工溜矸 孔， 改善 了作业环境 ， 提 高 了施工速度 ， 实现 了安全优质施工 ， 并取得 了明显的经济效 益和社会效益。 关键词 暗立井； 反井钻机； 溜矸孔 ； 施工技术 中图分类号 T D 2 6 2 ． 1 3 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 30 5 0 6 2 0 0 8 0 6 0 0 4 4一 O 1 平煤 五矿 一 5 6 0 m 回风 暗立 井 是该 矿 三水 平采 区 回风 暗立井 ， 其 上 与 平煤 六 矿 北 山 回风 暗 立 井 连 接 ， 其 下 与 五 矿 三 水 平 一5 6 0 m 风 井 回 风 道 相 连 。 井 口设计 标高 为 一 4 3 8 ． 6 m， 落底 标高 为 一 5 6 5 ． 2 m， 井 筒设计 深度 1 2 6 ． 6 m， 净直径 5 ． 5 m， 锚 网喷支 护 ， 锚 杆采用 2 0 m m 2 2 0 0 m m 等 强树 脂 锚 杆 ， 问 排 距 7 0 0 mm 7 0 0 m m， 6 m m金 属 网 ， 网格 8 0 m m 8 0 m m， 喷射 混凝 土厚度 2 0 0 N l m。暗立 井 所 穿地 层 起始于丁 煤层底板 ， 落底为己组煤顶板砂岩 ， 大部 分 岩性 为深灰 色砂 质泥岩 与泥 岩 ， 单 斜构造 ， 岩层 倾 向 4 0～5 0 。 ， 倾 角 6～1 6 。 。预 计 井 深 7 1 ． 9 m 揭 露 戊 煤 层 ， 煤 厚 2 ． 5 m； 井 深 8 2 ． 4 m 揭露 戊 。 煤 层 ， 煤 厚 3 ． 2 m l 施工方案 根 据该 T 程 的特 点 ， 考 虑到 施 工地 点 的 限制 及 平煤六 矿提 升运输 的实 际 困难 ， 决 定 先 利用 反井 钻 机打导 向孔 ， 扩孔 成 溜矸 孑 L ， 贯 通 上 下 巷道 ， 解 决 通 风 、 排矸 难题 ， 再进 行 暗 立井 上 硐 室 扩挑 ， 然 后 再 自 上而下 将溜矸 孑 L 刷 大 至设 计 断面 。暗立井 采用 普通 钻爆 法施工 ， 随掘 随锚 网喷永 久支护 ， 劳 动组织 采用 “ 四 六” 作业 方式 。 2暗立井施工方法 2 ． 1 利用反 井钻机 施 工溜矸 孔 施 T反 井钻 孔前 ， 必须 先施 工 反 井钻 机 基 础及 泥浆池 ， 基础厚度 8 0 0 m m， 用风镐凿至实底 ， 浇筑基 础混凝土时加强振捣 ， 待基础混凝 土达到设 计强度 收 稿 日期 2 0 0 8 0 7一 叭 作者简介梁祖军 1 9 6 8 ， 男 ， 河南郸城人， 高级工程师 ， 一级建造 师 ， ] _ 程硕士 ， 1 9 9 1年毕业 于焦作矿业学院 ， 现任平煤建 工集团有限 公司建井三处副总T程师。 4 4 后 ， 即可在基 础上 安装 B MC 一 2 0 0型反 井 钻机 。钻 机 经过调 试 、 试 运 转 后 ， 在 竖 直 方 向 向下 钻 2 j 2 1 6 m m 导 向孔 至下部 巷 道顶 板 并 与其 贯 通 ， 然 后将 钻 机 导 孔钻 头 卸 掉 ， 换 上 1 ． 4 m 扩 孑 L 钻 头 ， 由下 向 上 扩 孔 。扩孔施 工完 毕 ， 该孔 即作 为 上硐 室 扩 挑及 暗 立 井刷 扩施工 时 的排矸 、 排 水 和通风孔 。 施 丁 中钻 孔 偏 斜度 是 反井 施 工 的技 术关 键 ， 要 求其偏斜率控制在 0 ． 7 ％ 以内。为此 ， 施工 中采取 了以下措施 1 施 _T设备 。选 用经 检 修完 好 的 反井 钻机 及 泥浆泵， 确保其性能 良好 。 2 钻 机安装 定位 。钻 机安 装 牢 固 ， 定位 准 确 ， 混凝 土 浇筑密 实 。 3 合 理布 置 钻 具 。选 用 螺 旋 、 直 条 等 多 种 镶 齿稳 定钻 杆和硬 岩导孔 钻头 。 4 正确选择钻进参数。根据地质条件和不同 的钻进位 置选择 不 同的钻 压 、 转速 ， 并根 据钻进 过程 进 行相应 的调 整 。 2 ． 2暗 立井刷 扩施工 1 施 工设 施 、 设 备 。① 龙 门架 。 暗立 井 上 硐 室布置 在丁 煤层 中 ， 考虑到 钢梁 无法 同定 ， 决 定采 用 龙 门架布置 提升 天 轮平 台 ， 龙 门架 由 4根 主支 柱 梁及 2根 斜撑梁 组 成 ， 先 进行 基 础 混凝 土浇 筑并 预 留地脚 螺栓 ， 待 混凝 土基 础凝 固后进行 龙 门架 安装 ， 按设计位置摆放钢梁及天轮。②封 口盘。在井 口向 下 3 m处 预 留封 口盘 梁 窝 ， 用 J Y一 7 5型绞 车 起 吊封 口盘钢 梁 进行 安 装 ， 钢 梁 上铺 设 6 m m 厚 钢 板做 封 口盘 ， 预 留风水管 、 喷浆管及提升 口， 暗立井上 口及 提升井 盖 门周 围设 护栏 。③提 升设备 。选 用一套提 升系统 ， ．『 Y 一 7 5绞 车配 1 m 吊桶上 下 人 员及 下 放物 料 ， 稳 绳 悬 吊及 延 伸 用 l台 J D 一 2 5调 度 绞 车 ， 压 风 管 、 供水 管及 喷浆管 各用 l台 J D 一 2 5调度 绞 车悬 吊。 2 施 工方 法 。扩 孔施 工 下转 第 4 6页 2 0 0 8 年第 6 期 中州煤炭 总 第 1 5 6 期 力的特点。以联络斜巷为例， 支护方式如图 1所示 。 图 1 巷道支护示意 4 预应力锚 索。除按原设计挂 网锚 喷外， 另 沿巷道 顶 板 按 间 排 距 1 ． 5 m 2 ． 0 m 布 置 1 5 ． 2 4 m m、 长 7 0 0 0 mm预应力锚索 ， 每根配 2 3 6 0锚固剂 3卷 ， Z 2 3 6 0型锚 固剂 1卷 。 4施工方法 1 过 断层破 碎带期 间按 一掘 一 喷 的掘 进 支护 方法施工作业 ， 即每掘进一个循环 ， 喷一层 5 0 m m 厚 的混 凝 土 ， 对 围 岩进 行 封 闭 ， 防 止 其 风 化 ， 然 后 上接 第4 4页 结束后 ， 即可按暗立井设计尺寸 ， 由上 向下 采 用 普 通 光 爆 法 进 行 全 断 面 短 段 刷 扩 施 工。开始时为防止崩坏封 口盘 ， 采用浅眼爆破 ， 正常 施 工时采 用一掘 一锚 一 喷 作 业方 式 ， 组 织 4个施 工 班组实现“ 四 六 ” 制作业。施工采用 Y T 一 2 8型凿 岩机 打 眼 ， 眼深 2 ． 0 m， 爆破 采用 煤 矿许 用 三级 水胶 炸 药 ， 4 ． 0 m长脚 线毫 秒延期 电雷 管起爆 ， 每循 环 1 2 h完 成“ 一掘 一锚 一喷 ” ， 成 井 1 ． 7 m。在六 矿 一 4 4 0 m回风联络巷适 当位置设置料场， 料场旁安设 1台 喷浆机 ， 通 过 2 j 5 0 m m 4 ． 5 mm 聚 乙烯 双抗 管 抗 阻燃 、 抗 静 电 向井 下 输送 混 凝 土喷 浆料 。 一 4 4 0 m 水 平车 场排一 趟 2 j 7 6 mm 6 ． 5 m m 聚 乙烯 双 抗 管 向井下供 风 ， 由于供 风不 足 ， 在上 井 口附近安 设 1台 2 0 m 移动 式 压 风 机 ， 同 时 向工作 面供 风 。施 工 中 矸 石从 溜 矸 孔落 到 一 5 6 0 m 水 平 风井 回风 道 ， 由安 装 在暗 立井下 口的 0 ． 6 m 耙斗 装载机 将矸 石装 入 2 m 吊桶 ， 用平 板 车推到 五矿 三水平 回风井 井筒 吊盘 上 ， 经 J K - 2 ． 5 ／ 2 0型绞 车提 至 地 面 翻入 溜矸 仓 ， 经 8 t自卸 汽车运 到指 定排矸 场 。 46 再按设 计要 求对拱 部 以上进 行锚 网支护 。 2 工作 面 每 推 进 2 ． 0 m 后 ， 随 即按 设 计 变 更 要求 的 问排 距 打一排锚 索孔 ， 安装锚 索 。 3 锚索安装完成后 ， 即对巷道进行喷射混凝 土 永久 支护 。 依照上述方法， 直至将断层破碎带施lT完毕。 5 支护效果 1 0 9 1 采 区 9号 煤 辅助 运 输 平 巷 按 上述 方 法 进 行支护 后 ， 冒顶 、 片帮及顶 板脱层 现 象得到 了明显 控 制 。 2 成巷后 ， 除个别部位有浆皮脱落及少量变 形 外 ， 9 5 ％ 以上 的巷道 保持正 常 断面 。 6 结 语 1 锚 喷 网支护过 断 层破 碎 带 在其 他矿 区 已取 得 了较好 的 经验 ， 然 而对 于复合 顶板 的控制 ， 需 要根 据具体情况 ， 采用锚索与锚喷网联合支护的方式， 才 能充分 发挥其 优势 ， 取得较 好 的支护效 果 。 2 施工过 程 中 ， 正 常情 况 下 ， 必须 按 照设 计 要 求施工 ； 特殊情况下， 应先找出问题的原 因所在， 再 采 用合 理 的施 工方 法 ， 必 要 时 可对 施 工设 计 适 当变 更 。 责任 编辑 秦 爱新 3 施工效 果 1 利用 B MC 一 2 0 0型钻机 先 施工 出 1 ． 4 m 溜 矸孑 L ， 工作面作业环境得到 了改善 ， 提高了工作效 率， 缩短了施工工期 。原计划暗立井施工工期为 6 6 d ， 实 际T期 仅 为 5 1 d ， 工期提 前 了 1 5 d 。 2 利用 反 井 钻 机 先 施 工 溜 矸 孑 L ， 解 决 了施 工 过程 中的排矸 、 排水 、 通风等辅助设施 ， 节省了大量 辅助 时 间和设备 。 同时工作 面施工 与其 下部装 岩机 可平行作业 ， 加快 了施工进度 ， 降低了工程成本。 3 反井 钻机 在钻进 过程 中严 格 按 防偏 措施 要 求进行准备与操作 ， 导向孔偏斜 率 0 ． 1 2 ％／ m m， 溜 矸孔 施工 工期 1 0 d ， 比计划丁 期缩 短 了 5 d 。 4 结语 采用反井钻机 施 工暗立 井 ， 具有 机械 化程 度 高 、 劳动强度低 、 安全 可靠等优点 ， 改 善 了作业 环境 ， 为快 速施工创造 了条件 ， 经济 和社 会 效益 显 著 ， 在条 件允 许的情况下 ， 应大力推广应用。 责任编辑 秦爱新