霄云煤礦軌道上山上車場絞車房支護設計

王旭東　高超

摘要：文章結合霄云煤礦的巖層性質，根據圍巖的壓力和物理力學參數，針對上山上車場絞車房的位置及臨近采區的開采情況，對絞車房及配電硐室采用錨網索梯噴進行永久支護。文章重點論述絞車房支護設計，結合絞車房的實際建議合理選擇施工方案，使整個工程得以順利進行。

關鍵詞：軌道上山；上車場；絞車房；支護設計

中圖分類號：TD353 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）32-0101-02

1 絞車房及繩道地面相對位置及鄰近采區

開采情況

詳見表1。

2 巷道布置

霄云煤礦的自軌道上山變平點44m處開門施工絞車房繩道，施工28.075m長絞車房繩道進入絞車房，絞車房長度為12m，另外在絞車房中施工一配電硐室；然后與一采區上部車場檢修聯絡巷貫通。該巷道在3煤層頂板中砂巖、粉砂巖中掘進，巷道全長40.275m。方位角為210°，巷道斷面均為直墻半圓拱。自絞車房開門口向里5m距離底板4.9m處絞車房左右肩窩各有一個起重梁窩；絞車房開門口向里3.1m處的左幫有一配電硐室。

3 絞車房支護設計

3.1 巷道斷面

絞車房及繩道斷面均為直墻半圓拱形，共4個斷面：

1-1斷面：工程量為12.4m，斷面凈寬9.4m，凈高6.1m，S凈=47.84m?；掘寬9.8m，掘高6.3m，S掘=51.42m?。

2-2斷面：工程量為4.0m，斷面凈寬3.9m，凈高3.35m，S凈=11.43m?；掘寬4.3m，掘高3.55m，S掘=13.28m?。

3-3斷面：工程量為2.8m，斷面凈寬3.0m，凈高3.9m，S凈=10.73m2；掘寬3.4m，掘高4.1m，S掘=12.7m?。

4-4斷面：工程量為25.075m，斷面凈寬3.0m，凈高3.9m，S凈=10.73m?；掘寬3.24m，掘高4.02m，

S掘=11.9m?。

其中1-1、2-2、3-3斷面噴厚為200mm，最后鋪底厚200mm；4-4斷面噴厚120mm，最后鋪底厚200mm；鋪底均采用C20混凝土砌筑。

3.2 支護方式

3.2.1 臨時支護。前探梁：4-4斷面采用長4.5m、寬100mm、厚50mm的方鋼制作，其余斷面采用規格為：長4.0m、寬100mm、厚50mm的方鋼制作；探梁間距不大于1.0m，允許偏差100mm，用頂板支護錨桿及吊環、大木剎剎牢固定。吊環：吊環用Φ18mm圓鋼及厚20mm的A3鋼板加工成矩形，吊環必須上滿絲，且安設在牢固可靠的支護錨桿上，錨桿錨固力不小于70kN；巷道掘進過程中吊環循環使用。每根前探梁用1個吊環懸吊，吊環要上滿絲；前探梁后端用特制大木剎剎牢，前探梁前端可用木塊接頂，接頂要實；前探梁無嚴重彎曲變形且支設牢固。前探梁隨迎頭施工及時安設，并保證牢固可靠。4-4斷面前探梁臨時支護最大控頂距離2.1m，最小控頂距0.3m，其余斷面前探梁臨時支護最大控頂距離1.9m，掘進工作面距臨時支護最大距離為0.3m，放炮后前探梁臨時支護緊跟工作面。放炮后當空頂斷面寬度小于4m時使用三根前探梁，當空頂斷面寬度大于4m時根據現場增加前探梁數量。施工絞車房開門口前3.2m時，如前探梁不便使用，可采取單體支柱或木點柱進行加強臨時支護。絞車房開門口3.2m位置，先用Φ20×2400mm端頭細絲錨桿配合鋼筋網進行支護，并進行初噴70mm封閉好頂板，兩幫暫不進行支護，僅用噴漿灰進行噴射封堵一下圍巖。

3.2.2 永久支護：絞車房及配電硐室擬采用錨網梯外加錨索梁進行永久支護，支護材料擬為Φ20mm×2500mm全螺紋錨桿，掛雙層6#鋼筋網，Φ14鋼筋梯，C20噴射混凝土，噴體厚度為200mm；絞車房繩道擬采用錨網噴進行永久支護，支護材料擬為Φ20mm×2400mm左螺旋無縱筋細絲螺紋鋼錨桿，6#鋼筋網，C20噴射混凝土，噴體厚度為120mm。

3.3 絞車房的支護說明

根據以上計算，絞車房及配電硐室采用錨網索梯噴進行永久支護，選用Φ20mm×2500mm的全螺紋錨桿，錨桿間排距為800×800mm，每根錨桿用1支MSK2535、2支MSK2550樹脂錨固劑固定，錨固力不小于70kN；鋼筋網為6#鋼筋網，網片規格2000×1000mm，網孔規格100×100mm，巷道全斷面鋪掛雙層鋼筋網，先掛一層網，上好托盤、螺帽后，保證錨桿外露150mm，然后進行初噴，初噴完畢后，及時將錨桿外露端頭的噴漿灰清理干凈，以免影響掛二層網，待初噴凝固后，再進行掛二層網，并上好托盤、螺帽；鋼筋梯為Φ14鋼筋焊接制作，為方便施工鋼筋梯長度采用4.1m、1.7m等規格搭配使用，巷道全斷面壓接鋼筋梯，另外，全斷面施工Φ17.8×8000mm錨索配合3m長的錨索梁進行加強支護。絞車房繩道采用錨網噴進行永久支護，支護材料采用Φ20mm×2400mm左螺旋無縱筋細絲螺紋鋼錨桿，錨桿間排距為1000×1000mm，鋼筋網為6#鋼

筋網。

絞車房配電硐室，向里500mm位置，安設一U型鋼梁，加強支護，防止配電硐室上方頂板因安設起重梁壓力過大垮塌。

噴射混凝土強度均為C20，1-1、2-2、3-3斷面噴體厚度為200mm，4-4斷面噴體厚度為120mm。噴射混凝土采用PC32.5R普通硅酸巖水泥、J85型速凝劑、5～10mm小石子、中粗砂子與水混合物，配比為水泥∶砂∶石子=1∶2∶2。當圍巖穩定性較好，采用先錨后噴的方式；當圍巖穩定性較差時，錨桿排距縮小為0.6m，并首先及時噴射不小于50mm厚的混凝土封閉圍巖，緊接打錨桿掛網，復噴到設計厚度，初噴距迎頭不得超過4m，復噴距迎頭拱部不得超過6m，幫部耙裝機后不得超過10m，初噴厚度為50～70mm，復噴后總厚度不低于設計厚度，噴層必須連續灑水養護28天以上，7天以內每班灑水2次，7天以后每天灑水1次。在斷層、穿煤層等地質破碎帶中，根據具體地質情況及時編制補充措施。

4 結語

總之，做好軌道上山上車場絞車房的支護設計工作，有利于維護巷道，防止巷道因壓力大支護變形嚴重，并能有效地保證修復施工過程中的安全和質量，促進礦井的安全生產。

作者簡介：王旭東（1973—），男，山東肥城人，山東濟寧礦業集團有限公司霄云煤礦副礦長，工程師，研究方向：礦山開采。