井底車場快速掘進施工

劉凱華 章俊 程蒙蒙

摘 要：介紹了朱集西煤礦井底車場建設期間，在各系統不完善的情況下，如何充分利用和完善各臨時系統，實現快速掘進，為相似礦井建設提供參考。

關鍵詞：井底車場；系統；快速掘進

前言

在礦井建設礦建工程中，井底車場工程量占礦井礦建工程量的5 0％～6 0％，而工期只 占3 0％～4 0％，時間緊，任務重。而井底車場施工期間，由于各系統（特別是運輸系統 、 通風系統、排水系統）不完善，二個井筒又面臨時改絞，所以掘進頭數目上不去，場面拉不開。在此期間，搞好工程排隊，充分完善和利用各臨時系統，是加快工程進度、縮短建井工期的最有效的途徑。

1 工程概況

朱集西煤礦是皖北煤電集團新建的一座特大型礦井，設計井型400萬t／a。中央區布置主、副、風、矸石4個井筒，2009年6月開挖，主井和風井2010年10月底到底，其它2個井筒均在2010年12月份到底，4個井筒全長4014.5m。斷面大，大都在20㎡以上。井底車場層位在8煤層頂板，巖性大部分巷道為砂巖、砂質泥巖，有一小部分巷道是泥巖。2010年12月10日實現副井、風井貫通，2010年12月20日實現主井、副井貫通，到2010年12月30日實現四井筒貫通。

2 快速掘進的主要經驗

2．1 充分利用和完善各臨時系統

2.1.1 臨時運輸提升系統的完善

主井提前到底后，在副、矸石井仍在施工井筒的同時，提前進行臨時改絞，做為井底車場前期施工(副井永久改絞前)的主要提升井筒。與之相適應，井底車場施工時，首先施工主井與副風聯巷貫通，以便主井出矸時能順利調車。然后再施工主矸聯巷與矸石井貫通。這樣使車場的通過能力能滿足主井提升設備的最大提升能力，擔負起全礦的提升任務。在這段時間內掘進頭最多時達到6個，提矸量最多每天達到300多車。與此同時，加快副井的改絞和副井井底車場及副井地面車場的鋪軌速度，盡快形成副井永久提升系統。

2.1.2 臨時通風系統的完善

朱集西煤礦建設期間，由于建設工期短，單進指標高，要求井巷掘進時放炮后產生的煙塵等廢氣排放時間不能太長。四井貫通之前，由于系統沒有形成，只能采取強力通風。這時選取四井貫通的最短線路，從四個井筒對掘，重點突擊，以最快的速度實現四井貫通。四井短路貫通后，井下掘進頭增加，用風量也增加，此時井下有條件建立獨立的進回風系統。為確保各掘進頭通風風量的需求，同時考慮到主井要臨時掛罐施工膠帶機頭聯巷、裝載膠帶機巷及相關硐室，以及在礦井建設投產前永久風機與臨時風機在不停風狀態下安全切換，所以選擇主井、副井進風，回風井回風的臨時通風系統。通過計算在風井安裝1K58No27型軸流式風機l臺，做為臨時風機，建立起臨時礦井通風系統。

在井底車場掘進過程中，多處要揭露煤層。按照突出煤層的管理要求，石門揭煤和煤巷掘進時的回風嚴禁通過其它采掘工作面的唯一安全出口。這也意味著每一個揭煤頭和煤巷掘進頭必須有獨立的回風系統。為避免和減少巷道揭煤時對其它掘進頭的影響，提前施工每個揭煤頭的回風聯巷，這樣既能使揭煤頭正常揭煤，又不影響其它掘進頭的正常進度。

2.1.3 排水、供電等系統的完善

中央變電所、中央水泵房和水倉工程量大，在井底車場線路形成前不具備施工條件。同時由于礦井建設要求工期短，主攻頭在首采面的系統巷道(軌道大巷、膠帶機大巷、回風大巷)。所以排水供電系統工程的工期滯后，永久供電系統、永久排水系統形成的時間與首采面投產時間基本相同。朱集西礦井底車場、硐室。大巷有一部分在砂巖內，而砂巖裂隙水比較大，所以在永久排水、供電系統形成之前，涌水量也比較大。在此期間內。如何盡快建立和完善臨時排水、供電系統，是減少水和供電對掘進的影響，提高進度的有效手段。

2.2 掘進裝備現代化

在掘進局部通風方面采用大功率對旋風機、大直徑風筒，這樣能保證掘進迎頭有足夠量， 減少放炮后炮煙排放時間，使進度加快。在矸石運輸方面，改變過去皮帶不能運輸矸石的傳統觀念，大膽采用800mm皮帶和電滾筒皮帶（一種將電機置于驅動滾筒內的新型小皮帶，十分輕便實用），通過大功率耙斗裝巖機裝載，小皮帶轉載，使迎頭出矸保持連續性；這樣大大提高了出矸速度．一般情況下，使用皮帶運輸時可由原來的一個圓班兩循環提高到一個圓班三循環，也就是說掘進速度提高了1/2。

2.3 實施精細化管理

首先是搞好工程計劃排隊井底車場巷道多、硐室多、聯巷多，由于井下作業空間的局限性及各系統的影響，前面施工的巷道對后面施工的巷道影響很大，所以先施工哪條巷道后施工哪條巷道對提高掘進進度，縮短工期是非常重要的。優化工程計劃排隊，繪制好網絡圖， 工程監理單位按計劃排隊嚴格控制好進度，是保證工期的基礎。其次，在生產中圍繞“精、 細”二字，對業務工藝流程因素和勞動組合因素，原有施工工藝進行調查統計、系統分析， 找出打眼效率低、人員安排不合理、放炮工藝效果不理想、進尺支護釘道工序問安排不 合理等問題。針對這些問題，管理人員細心摸索，對迎頭釣道、噴漿、出貨等一系列工序進行優化組合，并經過實踐的摸索，推行了多工序平行作業，使掘進效率大幅度提高。

2.4 研究應用新技術

掘進期間和高等院校合作，進行了礦井大斷面硬巖巷道快速施工技術研究、大硐室軟弱圍巖錨索網注支護技術研究、巷道圍巖穩定性研究、新型混凝土噴層支護技術開發及應用、 -962m水平井底車場主要大巷巖石物理力學指標測試巖體穩定性評價研究。這些研究成果的應用，為高質量快速掘進提供了強有力的保障。

3 總結

借鑒其他同類礦井的技術和經驗，根據本礦的實際情況，制定出一套適于自身的生產計劃，達到了預期的效果。朱集西煤礦從2010年10月底副井到底開始施工井底車場到現在，儀用不到一年的時間，就完成了井底車場總工程量的70%左右。

作者簡介：

劉凱華（1988-），男，安徽宿州人，2009年6月畢業于安徽理工大學，采礦工程專業，現任皖北煤電集團朱集西煤礦生產技術部助理工程師。