塔山煤礦大巷輸送機(jī)機(jī)頭硐室導(dǎo)硐施工技術(shù)

張 帆，黃建亮，謝芝明

（中鼎國際工程有限責(zé)任公司，江西 南昌 330096）

1 工程概況

大唐塔山煤礦三盤區(qū)3#～5#大巷帶式輸送機(jī)機(jī)頭硐室，地面標(biāo)高1365～1509 m，工作面標(biāo)高924～1006 m，地面位置相對地面為雁崖西二風(fēng)井，西奶山山梁、口泉河河溝、口泉鐵路、上楊溝、東窯溝、馬淋澗溝谷及馬淋澗村等。井下位置及四鄰采掘情況，大巷位于三盤區(qū)中部,大巷東西兩側(cè)均未開拓，北接三盤區(qū)邊界,南端與1070皮運巷連通。煤層平均厚度13.03 m，煤層傾角2°水文地質(zhì)情況，工作面對應(yīng)上覆北部為挖金灣煤礦408采空區(qū)，南部為馬林澗村占羊灣煤礦采空區(qū)，與3#～5#煤層間距為380～408 m。

根據(jù)雁崖進(jìn)回風(fēng)立井總回風(fēng)-Ⅰ與總進(jìn)回風(fēng)-Ⅱ大巷以及山4號層三盤區(qū)回風(fēng)巷、輔運巷實際揭露，含水層埋藏深度較深，含水性較弱，地面口泉河為間歇性河流，河寬20～150 m，平常流量較少，平時以礦坑排水為主，是地表水補(bǔ)給地下的滲透性河流。掘進(jìn)過程中，煤巖層的裂隙水與孔隙水會造成頂板的局部淋水。

三盤區(qū)域3#～5#大巷帶式輸送機(jī)機(jī)頭硐室，由三盤區(qū)膠帶大巷開口，共82.826 m，主要由1-1斷面(19 m)、2-2斷面(3 m)、喇叭口（10 m）、3-3斷面（50.826 m）組成，巷道為半圓拱巷道。根據(jù)礦方地質(zhì)資料，巷道為全煤巷道。

2 施工工藝

2.1 分層施工（見圖1）

（1）掘進(jìn)分四段進(jìn)行：1-1斷面為1段，過渡段喇叭口為2段，2-2斷面、3-3斷面為3段。

（2）1-1斷面進(jìn)行全斷面掘進(jìn)，該段巷道達(dá)到一次支護(hù)要求后，再施工喇叭口過渡斷面。

（3）喇叭口分2層掘進(jìn)：喇叭口從起始位置先按照13°坡度把上部高度4500mm施工出來，局部不夠位置采用鉆爆修整成型，1-1斷面及喇叭口斷面上部施工完成后施工下部巷道。

（4）3-3斷面寬度比較大，采用機(jī)掘分區(qū)自上而下分層掘進(jìn)第一層掘進(jìn)高度4.5 m，寬度按照5.5 m中部上導(dǎo)硐向前施工，掘進(jìn)兩排后頂部達(dá)到設(shè)計尺寸后進(jìn)行錨網(wǎng)索+鋼帶支護(hù)，如果位置有組合錨索，一并施工出來，然后噴漿完成一次支護(hù)，考慮到向兩側(cè)擴(kuò)刷鋼帶的搭接，鋼帶的長度根據(jù)導(dǎo)硐的頂板長度兩邊預(yù)留一根錨桿的間距。然后采用綜掘機(jī)擴(kuò)刷兩側(cè)尺寸達(dá)到設(shè)計要求進(jìn)行錨網(wǎng)索噴漿支護(hù)，完成一次支護(hù)，二次支護(hù)采用鋼筋砼支護(hù)。兩側(cè)支護(hù)時同樣要預(yù)留第二分層鋼帶搭接。由于施工搭接硐室下面穿過1070皮帶巷，在施工一分層的同時必須對1070膠帶運輸大巷進(jìn)行加固，架設(shè)U29鋼棚，用背板背實，間距250mm，共架設(shè)15 m，U29鋼棚下面用道木接實。

圖1 機(jī)頭硐室平面

圖2 喇叭口過渡段掘進(jìn)

圖3 頂板挑頂剖面

圖4 機(jī)頭硐室分層掘進(jìn)

（5）機(jī)頭搭接硐室斷面比較大，采用局部通風(fēng)機(jī)施工完上部，施工二分層時，風(fēng)筒可不拆與1070皮帶巷貫通后，必須形成全風(fēng)壓通風(fēng)后，方可施工硐室的下分層。

圖5 導(dǎo)硐貫通

（6）硐室下部分兩層掘進(jìn)，每層又分3部分施工，先從左邊把分層的一側(cè)掘進(jìn)出來，進(jìn)行錨網(wǎng)索加鋼帶+噴漿支護(hù)，然后施工另一側(cè)，鋼帶與上分層的鋼帶搭接上，同樣考慮到施工下分層的鋼帶與上部搭接上提前預(yù)留出鋼帶上一個錨桿間距，最后把中間部分掘出，為一個循環(huán)，直至把二分層施工完成，然后按照施工二分層的方法把下分層施工完成。考慮到施工兩側(cè)時和中間部分一側(cè)硐室墻部支護(hù)，另一側(cè)沒有支護(hù)，掘進(jìn)時上口寬下口窄，讓中間部分兩側(cè)形成斜面，不出現(xiàn)傘掩，造成安全威脅，如果還無法滿足安全要求，可以根據(jù)現(xiàn)場情況，打設(shè)一些錨桿進(jìn)行臨時支護(hù)。

（7）由于前期施工上分層喇叭口斷面時是爬坡，坡度比較大，人員上下和運送物料和設(shè)備時，上下的人員要配合好，相互聯(lián)系好，防止?jié)L落東西傷人。并且要在巷道幫部用錨桿固定一根溜繩，便于人員上下方便。

2.2 支護(hù)參數(shù)

3-3斷面(機(jī)頭硐室)頂錨桿采用Φ22×3000mm左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，幫錨桿采用Φ22×2500mm左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，頂、幫錨桿托板采用拱形高強(qiáng)度托板，其規(guī)格為長×寬×厚=200mm×200mm×10mm，鋼號為Q235；頂部錨桿采用3支樹脂藥卷錨固，一支規(guī)格K2335，另2支規(guī)格Z2360，幫部錨桿錨固采用2支樹脂藥卷錨固，一支規(guī)格K2335，另一支規(guī)格Z2360，錨固力不低于7T，預(yù)緊力150 N·m。錨桿間排距為800mm×800㎜，W鋼帶規(guī)格為3500mm×150mm×3mm、2700×150×3mm， 排距900mm；錨索規(guī)格為Φ17.8×8300mm，間排距1600×1600mm，托板為300mm×300mm×16mm方鐵托板；金屬網(wǎng)為8#鉛絲，網(wǎng)孔規(guī)格為100mm×100mm，其搭接端不小于200mm，并用雙股14號鐵絲連接。二次支護(hù)采用鋼筋砼支護(hù)，這里不作過多累述。

圖6 3-3斷面機(jī)頭硐室斷面

塔山煤礦3#～5#帶式輸送機(jī)機(jī)頭硐室掘進(jìn)計劃工期90天，實際工期60天，提前30天完工。

3 施工技術(shù)措施及效益分析

1）掘進(jìn)施工前，安排地測人員給出巷道中腰線和巷道坡度，施工過程，要及時聯(lián)系地測人員測量和復(fù)測，嚴(yán)格按設(shè)計施工。

2）將巷道坡度、挑頂高度等參數(shù)和圖紙向施工人員技術(shù)交底。喇叭口段，頂板及兩幫激光指向儀安裝時按設(shè)計給出坡度和角度，以指導(dǎo)施工人員施工。

3）大斷面施工，中硐施工完，兩側(cè)施工前要畫出輪廓線，確保兩側(cè)斷面尺寸符合設(shè)計要求。

4）支護(hù)前，檢查巷道寬度與高度，符合設(shè)計要求后再進(jìn)行巷道支護(hù)。分層分次支護(hù)，鋼帶要預(yù)留下部分搭接、安裝位置。喇叭口段，按設(shè)計要求加工、安裝網(wǎng)。

5）硐室施工前，對1070水平大巷進(jìn)行架U29鋼棚加固措施。

6）放炮挑頂作業(yè)，管理干部現(xiàn)場跟班指導(dǎo)，控制鉆眼深度、眼數(shù)和炸藥量，確保挑頂高度達(dá)到設(shè)計要求，嚴(yán)格執(zhí)行一炮三檢，三人連鎖放炮。

7）架棚時按中、腰線對齊，棚與棚之間用金屬支撐拉緊固定，鋼棚與巷道之間用背板背實，貫通時注意保護(hù)鋼棚。

4 結(jié)語

大唐塔山煤礦3#～5#帶式輸送機(jī)機(jī)頭硐室采用導(dǎo)硐施工技術(shù)有效解決了傳統(tǒng)炮掘工藝存在的高空作業(yè)、施工進(jìn)度緩慢的問題。具有施工速度快、安全高效的優(yōu)點，經(jīng)濟(jì)效益十分突出。