斜巷联合支护快速施工

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摘要：随着矿井开采深度的不断延深，巷道围岩压力加大，受力环境更加复杂，深部巷道支护趋向于联合支护形式以满足矿井的要求。但是支护工序的增加直接制约了巷道施工速度，特别在斜巷施工过程中表现更为突出。平煤神马建工集团建井一处在平煤股份一矿三水平下延主运输巷施工中，通过对巷道设计、联合支护及岩性的特点，结合现场实际情况，优化劳动组织和施工工序，确保了斜巷联合支护的快速施工。

关键词：围岩；联合支护；CMJ17HT全液压凿岩钻车；中深孔光面爆破；快速施工

中图分类号：TU94+2文献标识码： A 文章编号：

1工程概况

一矿三水平下延主运输巷，设计方位角17°00´00"，开口标高为-517m，设计总长度2242.047m，坡度-16°。巷道设计为半圆拱形断面，净宽4350mm，净高3450m，S净=13.3 m2。支护形式为锚网喷+36U可缩性金属支架+喷浆+锚索联合支护，砼强度C20。

巷道岩石层位选在戊组煤层底板的砂岩中，以中细砂岩为主，夹杂少许砂质泥岩，岩石硬度系数f＜6。根据一矿三水平下延工程施工情况，该采区内巷道围岩压力大，围岩变形大，巷道容易四周同时来压和持续流变。结合本区域岩性的特点，巷道支护形式采用锚网喷+36U可缩性金属支架+喷浆+锚索联合支护。

由于巷道支护工序增加，造成施工速度降低30%左右。但是该巷道施工关系到采区接替工程，对采面的投产直接造成影响，间接的降低了经济效益。所以，在保证巷道质量的前提下，提高施工速度势在必行。一矿三水平下延主运输巷通过采用CMJ17HT全液压凿岩钻车打眼、中深孔光面爆破技术等先进技术工艺，优化施工工序和劳动组织，实现了斜巷大断面联合支护的快速掘进。

2 快速施工方法

2.1 施工设备配置

根据该巷道设计特点和现代施工机械化装备水平，该巷道施工采用如下设备。见施工设备配置表2-1。

施工设备配置表表2-1

2.2 施工方案

根据巷道围岩来压快的特性，永久支护需要之前需要对围岩进行卸压以保证支护后不受破坏。经过建设单位、施工单位、设计单位和监理单位现场论证，施工该巷道采用如下施工方案：可缩性金属支架支护滞后锚网喷支护10m左右，锚网喷支护以封闭围岩为目的进行施工；优化各个施工工序，提高劳动效率，满足巷道快速施工的要求。

1）凿岩爆破

采用全断面钻爆法掘进，掘支单行作业，为提高凿岩速度采用CMJ17HT全液压凿岩台车打眼；采用中深孔中深孔光面爆破技术使循环进尺达到2.2m，炮眼利用率超过90%。采三级煤矿许用水胶炸药，1～5段毫秒延期电雷管，正向装药爆破；菱形直眼掏槽方式，为了减少爆破扰动对围岩的影响，采用分次装药分次起爆的方式，即第一次装药起爆以掏槽为主，控制在巷道拱基线以下，第二次将巷道剩余部分装药起爆，取得良好的爆破效果，减少了围岩的破坏。爆破参数图表见图2-1、表2-2。

2）巷道支护

临时支护：锚网喷施工采用不少于3根的风动顶柱顶钢笆网，可缩性金支支护采用两根3600㎜长的11号矿用工字钢作为前探梁，并用木楔楔紧；遇到岩石破碎顶帮容易片落时，采用Φ40×2000mm的管缝式锚杆作为超前支护。

永久支护：采用锚网喷+36U可缩性金属支架+喷浆+锚索联合支护。锚杆采用φ20×2400mm左旋无纵筋KMG500型锚杆，配3卷Z2335树脂药卷，间排距700mm×700mm，锚杆抗拉拔力不小于10t；锚索采用φ22×7500mm，间排距为1400×1800mm，配6卷Z2335树脂药卷；金属网采用φ6钢筋制作而成，网孔80mm×80mm，搭接长度为100mm；采用U36可缩性金属支架支护，棚距600mm，要求U36可缩性金支棚子在锚网喷支护后10m左右进行支护；混凝土喷厚260mm，铺底100mm，砼强度C20。

3）定向

采用1台JZY-V电子节能激光指向仪，控制巷道的方位和标高。

4）提升运输

由于巷道施工战线较长，根据巷道施工速度和排矸量，该巷道提升运输采用两部JY-4型55KW绞车接力提升，工作面采用P-60B耙斗机装渣，一部绞车每钩提升两台3吨矿车，二部绞车每钩提升一台3吨矿车运输，两部绞车接力提升，设置一个接力车场，提高了排矸速度。采用12t蓄电池电机车在上部车场与井底车场之间运转，以保证空重车的循环，以满足快速施工的要求。

5）组织措施

①采用“三八”制作业，即一个班掘进、一个班喷浆、一个班架设金支。

②狠抓正规循环，提高工作效率。对施工中的每一道工序进行分解，同时按照工序所需时间制定有针对性的施工方法，对各个工序进行平行交叉作业；同时对确保安全、质量和进度的给予奖励，以提高施工人员的劳动积极性。通过合理的劳动组织正规循环率达到90%。

③采用中深孔光面爆破技术，按照“定人、定钻、定位、定数量、定质量”的原则打眼，责任到人，提高了凿岩速度、加大了循环进尺和爆破效果。

④狠抓车皮管理，充分利用每一个车皮。由于巷道位于砂岩中，遇水容易沉淀形成大车底，所以要做到车底不清干净不放过，车皮装渣不满不放过的原则。同时制定激励政策，若每班给下个班留有空车超过10个，同时本班出渣量超过20车的班组给予一定的奖励。通过以上措施，有力地加快了出渣量，为快速施工奠定了坚实的基础。

⑤加强机械设备的检修和维护。根据工序特点，架设可塑性金属支架时钻车、耙斗机、喷浆机、提升绞车和钢丝绳等运转量较少，在本班对施工设备进行认真的检查、维护，既不影响生产又确保了设备运转正常，为安全生产提供有力的保证。

3 施工特点

1）根据现场实际情况，采用两掘一喷、两架一喷、一掘一架一喷的作业组织形式，随时采用不同的施工方式，这样使施工灵活多样性，不会产生窝工现象。

2）由于该巷道支护形式为锚网喷+36U可缩性金属支架+喷浆+锚索联合支护，金支支护滞后工作面10m左右，采用“三八”制作业。根据工序操作时间，喷浆班需要全力以赴补打下部锚杆、锚索和喷浆成巷的工作，因此喷浆班不可能组织其它工序工作，若要提高施工速度只能从掘进和金支支护这两个工序着手。8个小时1个班可以架设6架金支，金支棚距600mm，即金支支护长度为3.6m。若工作面存渣量大，按30天/月计算，掘进和架设金支共60个班次；需要放炮掘进33个班次，每炮循环进尺2.2m，进尺33×2.2=72.6m/月；架设金支20个班次，金支长度20×3.6=72m/月；铺道7个班次。若工作面存渣量小，铺道可以在喷浆班交叉作业，可以增加4个班次的掘进时间，进尺33×2.2+4×2.2=81.4m/月；架设金支增加3个班次，架设金支长度为20×3.6+3×3.6=82.8m。

3）采用CMJ17HT液压钻车打眼，缩短了打眼时间，增加了打眼深度，使循环进尺有了保证，同时降低了工人的劳动强度，增加了劳动安全系数。

4）由于施工工序的复杂多变性，需要有较高的劳动作业素质，能够应变各种工序的迅速转变，以确保安全高效生产。

4 总结

实现该巷道的快速施工需要根据现场施工的实际情况进行合理的选择工序转变形式。通过优化劳动组织，采用激励手段提高劳动积极性；采用机械化配套设备，尤其是使用CMJ17HT全液压凿岩台车和中深孔光面爆破技术提高循环进尺，科学合理的组织与管理，实现了斜巷下山联合支护的快速施工，取得月进尺水平最高为85m，创造了平顶山矿区斜巷下山联合支护的历史记录。

作者简介：吴铭（1981～ ），男，河南宁陵，助理工程师，学士学位，2006年毕业于河南理工大学，现从事建井工程技术管理工作。