采煤面風橋的掘進施工方式研究

趙維青

（同煤集團北辛窯煤業公司，山西 大同 036702）

辛窯煤礦隸屬于同煤集團，計劃年生產能力240萬t。由于礦井原設計為在各石門煤層見點掘進煤層小川后掘進各煤層上山，造成一條上山分段使用的不合理局面。最初為解決這個問題采用的辦法是開拓掘進巖巷做風橋，但發現開拓巖巷爆破掘進工程量大，掘進速度慢，影響工期，成本很高，因此必須考慮新的施工工藝。在1378W試驗使用煤巷掘進、在交叉點挑高煤層頂板的施工方式做風橋，能夠滿足使用要求，便于施工，降低成本，取得了較好的經濟效益。

1 概況

1378W工作面煤層厚度為2.6～7.17m，平均為4.82m，局部煤層松軟易片幫，煤層下部有0～0.5m泥巖夾石。煤層傾角在6°～19°，平均9°。煤層走向在N400～800之間。

1378西風橋全長132m，風橋段長52m。

原設計1378西風橋直接進入7號煤層頂板掘進巖巷及半煤巖巷，形成風橋。原設計方案巷道如圖l所示，風橋剖面如圖2所示。

圖1 1378西風橋巷道示意圖

圖2 1378西頂板風橋小川和1378西頂板風橋剖面示意圖

新工藝設計后，1378西風橋在7煤層中掘進煤巷，在交叉點前后6m范圍內斷面平緩高挑，到交叉點正中時斷面高度達到4.6m，采用錨網加錨索支護。在所貫通的1378西邊眼、三采7煤層運山同方向架設拱形支架并噴射澆注砼進行支護，形成風橋應有的作用。

施工方案巷道如圖1所示，風橋掘進剖面如圖3和圖4所示。

圖3 1378西風橋示意圖

圖4 1378西煤層風橋小川和風橋剖面示意圖

2 施工方式

原施工方案是從三采7煤層軌山開口，直接向7煤層頂板開掘，從三采7煤層運山和1378西煤層邊眼頂板距7煤層2.5m上方通過，然后開掘1378西風橋小川與1378西風道貫通。

新施工方案是從三采7煤層軌山開口，沿7煤層開掘，與三采7煤層運山和1378兩煤層邊眼頂板貫通，然后沿煤層掘1378西風橋小川與1378西風道貫通。最后在三采7煤層運山和1378西邊眼兩個交叉地點將斷面挑高。將風橋與兩個貫通部位分別采用GU25-10.4m2的拱形支架并噴射澆注300mm厚混凝土進行支護，將風橋與1378西邊眼、三采7煤運山分開，以起到風橋應有的作用。

3 施工方法

（1）1378西風橋開口5m內掘進采用爆破掘進，具備進機器條件時使用AM-50掘進機掘進。支護形式采用GU25-7.0m2平頂支架支護，棚距為800mm，每側兩個卡纜。頂板破碎時棚距改為400mm或600mm，每側3個卡纜。正頂鋪金屬網或塑料網，兩邦各用一個鐵鉤子，不回撤。迎頭棚子正頂使用一趟支拉板不回撤，無支拉板時可以使用標準木撐子代替。正頂及兩幫用小板插背，要求插嚴背實。

（2）掘進到三采7煤層運山和1378西邊眼5m前后范圍內，使用GU25-10.4m2拱形支架支護，斷面高度2.6m，寬度4.45m。

（3）1378西風橋小川與1378西風道貫通后，在1378西風橋與三采7煤層運山和1378西邊眼交叉點前后各6m范圍內斷面平緩高挑，到交叉點正中時要求斷面高度達到4.6m，采用錨網支護。錨網支護排距800mm、間距720mm，正頂使用6孔的鋼筋梯子，使用Ф22mm、長2400mm的無縱筋右旋螺紋右旋等強錨桿或Ф22.5mm、長2400mm的20MnSi螺紋鋼錨桿。幫桿使用Ф20mm、長1800mm的右旋等強錨桿，排距800mm，間距800m，幫桿數量根據巷道高度合理選擇。

（4）交叉點挑完后在1378西邊眼及三采7煤運山分別架設5架GU25-10.4m2金屬拱形支架，棚距為500mm。支架間在正頂及兩幫分別用特制鐵撐子相互連接牢固。在支架的外側密背長×寬×厚為1500×180×30mm的木板，間距大于300mm，在兩層木板間鋪設Ф6～8mm的金屬網。

4 工程效果

4.1 工期

1128E風橋掘進工程量為56m，由開拓二區爆破掘進施工，用時1個月完工。按1128E風橋掘進進度計算，1378西風橋及小川全部工期大約兩個半月。

而采用新的施工方式，初期掘進1378西風橋及1378西風橋小川工期22d，高挑交叉點施工工期18d，架設金屬拱形支架噴射混凝土用工2d，整個工期共33d，比之前的施工方式提前工期38d。

4.2 修護

新的施工方式，運輸也變得相當便利，對后期的巷道維修有巨大改觀，不用再從兩條煤層眼上方通過，避免了對兩條煤層眼的維修。

4.3 經濟效益

新的施工方式，工期節省至38d，按每班節省15個用工、每工100元計算，可節省114000元。新的施工方式，增加了煤層掘進而形成的煤炭回收2478t，按每噸550元效益計算，此項效益為1362900元。兩項效益合計1473600元。同時，新的施工方式使1378西工作面可以提前38d回采，有效保證了采掘銜接正常接替，保證了原煤產量。

5 結語

1378西工作面鳳橋采用沿煤層掘巷、高挑交叉點的方式布置，減少了原施工方案中交叉巷道的相互影響和下部巷道的二次修復工程量。采用該技術掘進風橋，鳳橋能夠滿足安全使用的需求，掘進成本低，操作簡便，掘進速度快，安全及綜合經濟效益巨大。