摘要:文章基于雙柳煤礦深部硐室頂板壓力大、巖層硬度小等特點(diǎn)，為了確保硐室施工安全及滿足支護(hù)要求，采用導(dǎo)硐工藝，解決了施工及支護(hù)難題，滿足了礦井正常生產(chǎn)需求。
關(guān)鍵詞:深部硐室;導(dǎo)硐施工工藝;雙柳煤礦
1工程概況
礦井在正常的開采中，隨著采區(qū)的延伸，經(jīng)常會(huì)遇見施工采區(qū)配電點(diǎn)、水倉(cāng)等大硐室。雙柳煤礦硐室就施工的地質(zhì)條件來說，埋藏深度770m以上，巖層的硬度系數(shù)較低，頂板壓力大，可能出現(xiàn)施工后支護(hù)困難等問題。其次，硐室的斷面大、不規(guī)則的斷面多，因此硐室的施工工藝順序尤為重要。此硐室施工主要采用導(dǎo)硐施工工藝。硐室要求高4000mm，1個(gè)主硐室，3個(gè)洞口凈寬分別為3000mm、2500mm、2500mm。雙柳煤礦施工硐室主要分為三個(gè)部分，如圖1所示，3個(gè)水平軸線長(zhǎng)度距離差距并不是很大而又不直通地面的地下巷道，在這3個(gè)硐室中，分布了整個(gè)施工流程中的主要設(shè)備和關(guān)鍵部分，硐室的施工流程和施工方式成了決定施工安全性和效能的重要因素。
2施工方式
選擇硐室的施工方式時(shí)應(yīng)充分考慮復(fù)雜的地形因素。雙柳煤礦硐室施工方法主要有:爆破、支護(hù)、注漿，每一個(gè)都是必要環(huán)節(jié)。因此在掘進(jìn)過程選用的固定方式為頂部撞鍥推進(jìn)［1］，用插針的方式對(duì)其進(jìn)行有效支護(hù);在爆破的過程中，按照現(xiàn)場(chǎng)的施工條件、斷面大小、巖石的堅(jiān)硬情況，將范圍圈在放一次炮推進(jìn)800mm左右，同時(shí)要及時(shí)跟上臨時(shí)支護(hù)與永久支護(hù)。在爆破推進(jìn)、支護(hù)完好后，及時(shí)采用灌漿加固的方法來補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，選用濃度比例為1．3∶1左右的雙漿液(組合成分:水泥和水玻璃)。在TY930型風(fēng)鉆施工鉆眼中，要確保鉆眼的直徑為38～48mm，再采用細(xì)管推進(jìn)注漿的方式。在灌漿凝固的過程中，要確保硐室內(nèi)的壓力相對(duì)均衡，使氣流維持在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)中。特殊區(qū)域具體施工工藝流程:由東向西施工，先施工西部的喇叭口，待喇叭口徑灌漿結(jié)束后，在整個(gè)硐室的吶叭口內(nèi)側(cè)位置提前做好準(zhǔn)備，頂上角度需向上調(diào)整33°左右，位于底部的坡度也需向下調(diào)整10°左右，然后開始按照施工要求的尺寸向里施工。在硐室的前期掘進(jìn)工作和灌漿完成后，需要采用爆破推進(jìn)，在控制炮眼的藥量時(shí)，在硐室周圍打眼少裝藥，鉆眼的間距300mm，裝量每眼不多于1/2卷，炮眼深度不小于1000mm，爆破以后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)硐室的成型條件，可以采用風(fēng)鎬補(bǔ)充施工，確保硐室成型達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。硐室施工的`關(guān)鍵環(huán)節(jié)是喇叭嘴，這個(gè)位置存在硐室高差，導(dǎo)致頂板不在同一個(gè)巖層上。這個(gè)位置很重要，因此在施工的過程之中，為了確保施工團(tuán)隊(duì)的安全和施工效能的提高，這個(gè)地方更要有嚴(yán)格的施工要求。該區(qū)域施工完成后，繼續(xù)往里推進(jìn)，先按照2000mm寬度施工，待頂板支護(hù)完整后，再采用擴(kuò)幫的方法來保證硐室的寬度，既要注意效率，也要注意施工速度，不能因?yàn)樽非笏俣榷鲆晹U(kuò)幫過程中的安全問題［2］。上文所述的導(dǎo)硐式施工工藝主要適用于巖層硬度系數(shù)較低的礦洞，因此保證施工過程的穩(wěn)定與安全不可忽視。
3硐室施工后的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
1)在雙柳煤礦的硐室施工時(shí)，主要采用的是相對(duì)安全穩(wěn)定的礦井導(dǎo)硐施工工藝。在施工的過程中需采用逐步推進(jìn)的方式，分三步。第一步主要指硐室推進(jìn)，采用爆破及擴(kuò)幫;第二步主要指硐室的支護(hù)跟進(jìn);第三步通過注漿來加強(qiáng)控制頂板的穩(wěn)定。這樣保證整個(gè)施工的安全系數(shù)大幅上升。逐步推進(jìn)的施工工藝在當(dāng)下的采煤工藝中也會(huì)經(jīng)常用到，雙柳采煤中因?yàn)閹r層硬度低而使逐層采煤的方式成為了一種比較安全的手段。每一步施工工藝都是按照實(shí)地情況而定，比如上層頂板巖層較硬就必須在推進(jìn)過程中及時(shí)對(duì)兩幫進(jìn)行加護(hù);擴(kuò)幫后硐室的兩側(cè)都需及時(shí)加固，這也是實(shí)際環(huán)境所決定的。2)對(duì)于主硐室分前拱和后拱兩部分，支護(hù)方式采用導(dǎo)管灌注凝固漿液來加固，來確保施工的安全系數(shù)。在硐室的前拱部分，需架設(shè)鋼架，施工時(shí)錨桿、工字鋼橫梁、金屬防護(hù)網(wǎng)、鎖鏈等設(shè)備必須位于鋼架欄的下方。在施工完前拱必須保證密封的情況下噴射混凝土等進(jìn)行加固和灌注。前拱施工完畢后，必須對(duì)硐室的室內(nèi)情況和具體數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)量和預(yù)估，確保施工過程的準(zhǔn)確和可靠度。方可施工后拱，要按照從外面向內(nèi)部施工的原則，同時(shí)從導(dǎo)硐的兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行施工。3)硐室底部施工結(jié)束后，必須使用混凝土等加固材料對(duì)底部和兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行有效的臨時(shí)支護(hù)，后續(xù)進(jìn)行灌注加固。為了應(yīng)對(duì)低硬度頂板所帶來的安全問題，在施工擴(kuò)幫結(jié)束后，必須及時(shí)對(duì)巖層進(jìn)行第一次加固，而由于施工是在底部進(jìn)行，因此，在起底之后也要及時(shí)對(duì)底部加固。4)在對(duì)硐室的采刷結(jié)束后，施工人員和相關(guān)負(fù)責(zé)人，必須及時(shí)對(duì)硐室的四周進(jìn)行及時(shí)有效的灌注加固，在加固過程中要注意實(shí)效性和安全性，必須采用以下的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加固:①灌注漿液的孔洞要保持一定的距離，這個(gè)距離以1200mm為標(biāo)準(zhǔn);②每一次灌注漿液時(shí)，要保證深度最好在3000mm;③小號(hào)管的灌注標(biāo)準(zhǔn)深度應(yīng)在5000mm最為安全，而灌注的角度應(yīng)為向施工水平角度上傾斜5～7°。5)與之前施工的硐室相比，在1a內(nèi)做了頂?shù)装濉⑾飵鸵七M(jìn)量觀測(cè)，硐室兩幫由以前的800mm下降到現(xiàn)在200mm;頂?shù)装逵梢郧暗?50mm下降到現(xiàn)在130mm，起到了良好的支護(hù)效果。
4結(jié)語
在實(shí)際試驗(yàn)中，雙柳的施工環(huán)境較為惡劣，主要原因是這里的巖層處于石炭層，巖層的硬度系數(shù)極低，而且在雙柳的巖層中出現(xiàn)了較大的斷面。這種施工環(huán)境會(huì)降低施工的安全系數(shù)，增加成本，使效益大幅降低。為了有效地規(guī)避這些安全隱患和可能的損失，采用了導(dǎo)硐施工工藝，大幅提升了施工效能和安全指數(shù)，為施工的成功進(jìn)行提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持。
參考文獻(xiàn):
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