巷道近距離穿河流技術研究

安冀鴻

摘 要：針對晉北煤業公司一采區回風巷近距離過牛泥河溝，為杜絕頂板及水害影響礦井安全生產，特進行本次研究，通過采取的一系列安全技術措施確保安全施工，為礦井安全生產提供保障。

關鍵詞：近距離；立交；層間距；牛泥河

中圖分類號：TD263 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）04-0142-01

1 概況

1.1 礦井概況

霍州煤電集團晉北煤業公司位于忻州地區靜樂縣城南東，隸屬于靜樂縣娘子神鄉管轄。井田位于寧（武）靜（樂）盆地東南部邊緣處，地處晉西北黃土高原，井田面積8.567Km2，植被稀少，地形較為復雜，切割劇烈，山勢起伏不平，呈“V”字形溝谷，溝谷深度30-50m。主要可采煤層為上5號煤層，礦井核定生產能力為120萬噸/年，井田內地形總體東南高，西北低，最高點位于井田東南部，標高為+1574.0m，最低點位于井田西部牛泥河溝，牛泥河為季節性河流，此處蓋山厚度為20-120m。

1.2 一采區回風巷概況

一采區回風巷設計長度2200m，巷道凈斷面為14.4m2，采用29U型鋼棚支護+噴漿聯合支護，棚距1m，噴漿厚度為150mm，金屬網配合板梁盤幫勾頂。一采區施工至80m時匯入牛泥河將與牛泥河溝過立交。

1.3 牛泥河情況

牛泥河由南向北匯入東碾河，且牛泥河為季節性河流，雨季時河水流量較大，干季時河水流量80-120m3/h，雨季時河水流量300-400m3/小時，牛泥河與一采區回風巷立交處最小層間距為23m。

2 河道硬化施工方法及采取的措施

（1）由于牛泥河雨季前河流水量較少，需在雨季前過立交完成。（2）地面處理：在過立交處提前在河流上游砌筑河壩對水流進行封堵，防止水流經過，再利用管路將立交處牛泥河15m范圍內的水抽出，水抽出后采用水泥硬化河床及河壩。

3 本工程的施工程序

3.1 排水措施

（1）邊坡面滲水排。在填筑邊坡上遇有地下水滲流時，應在邊坡修整和加固前，采取有效的疏導和保護措施。（2）在填筑開始前，應規劃好開挖區域外的臨時性排水措施。（3）應保證地下水位降低至渠底線以下0.5m。

3.2 土方開挖

（1）基礎開挖之前對基礎平面位置和現有的地面標高測量。首先對擋土墻基礎位置進行清表或清淤泥，并將表層土體清除運走；為便于開挖后的檢查校核，基礎的控制樁應延長至基坑外加以固定。（2）基礎開挖采用機械開挖，人工配合清理，開挖過程中要認真對照設計提供地質資料，判別土體的地質情況，根據實際地質情況放好邊坡度，并做好邊坡可靠的支撐防護，基坑寬度每側要較設計基底寬50cm左右。因設計對基底地基土的容許承載力均有要求，若實際開挖情況不符，請及時通知有關業務科室做進一步處理，最終的開挖深度要依設計期間所進行的觸探和土工試驗，并結合基礎開挖的實際調查資料來確定。在基坑開挖到設計標高后，對基坑內四周松散土體清除干凈。施工時要注意：擋土墻基礎入土深度不小于1.0m，當地質情況較差時應根據實際情況適當調整加深；基底縱坡大于5%時，基礎應做成高寬比不大于1：2的臺階。（3）基礎直接置于天然地基上。基坑開挖到設計高程后，應及時檢測地基承載力，其承載力應滿足設計要求。如不夠，應采取加強措施。當砌體處于水塘或河道邊時，應先圍堰，將圍堰內的淤泥及浸水清理干凈后，方可進行砌筑。

3.3 河道基層施工

（1）墊層材料：墊層采用天然砂礫，其顆料組成中大于20mm的粗骨料要占40%以上，最大粒徑不宜大于壓實厚度的0.7倍，并不得大于100mm，小于0.5mm的細料含量應小于15%，細料塑性指數不得大于4。（2）在原有河道基礎上用機械人工配合將硬化的河道按照設計標高整平、壓實。

3.4 河道硬化施工

3.4.1 混凝土澆筑與振搗的一般要求

（1）澆筑混凝土時應分段連續進行，一次澆筑方量，砼初凝時間考慮決定，一般為振搗器作用部分長度的1.25倍。混凝土澆筑厚度為300mm。（2）使用插入式振搗器應快插慢拔，插點要均勻排列，逐點移動，順序進行，不得遺漏，做到均勻振實。移動間距不大于振搗作用半徑的1.5倍（一般為30-40cm）。振動棒應慢入快出，并保證振動器已振實部分的邊緣。（3）澆筑混凝土應連續進行。如必須間歇，其間歇時間應盡量縮短，并應在前層混凝土初凝之前，將次層混凝土澆筑完畢。問歇的最長時間應按所用水泥品種、氣溫及混凝土凝結條件確定，一般超過2h應按施工縫處理。（當混凝土的凝結時間小于2h時，則應當執行混凝土的初凝時間）。（4）澆筑混凝土時應經常觀察模板有無移動、變形情況，發現問題應立即處理，并應在已澆筑的混凝土初凝前修正完好。（5）振搗混凝土時振動棒移動間距宜為400mm左右，振搗時間宜為15～30s，且隔20～30min后進行第二次復振。

3.4.2 確保混凝土結構質量

水平結構的混凝土表面，應適時用木抹子磨平搓毛兩遍以上。必要時，還應先用鐵滾筒壓兩遍以上，以防止產生收縮裂縫。

3.4.3 混凝土的布料方法應符合規定

澆筑水平結構混凝土時，不得在同一處連續布料，應在2～3m范圍內水平移動布料。

3.4.4 做好混凝土樓板面掃毛工作

所有澆筑的混凝土樓板面應當掃毛，掃毛時應當順一個方向掃，嚴禁隨意掃毛，影響混凝土表面的觀感。

3.4.5 完善養護質量

混凝土采用覆蓋澆水養護的時間，不得少于7天。摻有外加劑或有抗滲。澆水次數應能保持混凝土處于濕潤狀態，混凝土的養護用水應與拌制用水相同。

4 巷道掘進

（1）由于立交處一采區回風巷與牛泥河層間距較小，僅為23m，且頂板為黃土層沒有較為完整堅硬的頂板防止放炮導致頂板震動產生裂隙垮落，所以采用綜掘施工。（2）過立交期間，采用小循環作業，掘進一架，支護一架，噴漿一架，支護形式為U型棚+噴漿，噴漿厚度為200mm，棚距為1m，最大、最小控頂距分別為1.3m，0.3m。（3）提前繪制貫通大樣圖，嚴格控制巷道掘進進尺，將每小班進尺，及時準確填寫在大樣圖上。（4）立交剩余10米時，地測科必須對標高進行一次復測，確保立交點區域層間距符合規定。（5）立交剩余距離不足10m時，每班必須有正職隊干帶班，現場指揮協調，保證措施的執行落實。（6）過立交開始時，必須匯報調度室、由調度室通知地測科、生產科等相關科室下現場，進行現場檢查，確認工作面滿足過立交要求。（7）施工期間，嚴格執行“敲幫問頂”制度，嚴禁“空頂、空幫”作業。

5 施工處理結果

本次施工地面處理從2015年3月20日-4月10日施工完成，井下一采區回風巷與4月15日-4月20日安全順利與牛泥河溝過立交完成。靜樂縣從5月份進入雨季截止雨季結束，共計經過8次大流量河水經過，最大水量為382m3/h，全部安全通過，一采區回風巷與牛泥河溝立交處巷道內無淋水，巷道涌水量與平常期間同樣，無明顯變化。

6 結語

目前為雨季時節，牛泥河內水流充沛，與一采區回風巷立交處未出現淋水現象，且巷道無明顯變化；通過本次項目的研究及實施，在巷道近距離過河流，建立了一套完整的可行性技術措施，保障了礦井安全生產，在同類型情況可以推廣應用。