零巖柱立交巷道施工工藝研究

周猛猛 玄長遠 姜 波

（兗煤菏澤能化有限公司趙樓煤礦，山東 菏澤 274705）

1 概述

趙樓煤礦工作面膠帶輸送機與主膠帶搭接以往有直接平搭接或通過溜煤眼搭接兩種方案。兩種方案都存在較明顯弊端，直接平搭接無法使用溜煤眼破碎機，容易出現(xiàn)大塊矸石堵煤倉現(xiàn)象，處理困難，影響安全生產(chǎn)；溜煤眼搭接則需施工溜煤眼及專用回風通道，工程量大，且后期維護困難。

針對上述情況，自2018年3月份開始，以七采輔運3#聯(lián)絡(luò)巷與七采區(qū)膠帶巷搭接為研究對象，開展“零巖柱立交巷道施工工藝設(shè)計及應(yīng)用”創(chuàng)新項目。設(shè)計采用工作面運輸巷與采區(qū)膠帶巷零巖柱立交的方式搭接，通過架設(shè)鋼結(jié)構(gòu)平臺造“假頂”并兼做給煤機平臺和溜煤眼破碎機平臺。此方案不僅利于巷道坡度控制，且能滿足溜煤眼破碎機的使用要求，杜絕大塊矸石直接進入煤倉，同時取消了溜煤眼及專用回風通道的施工，大大縮短施工工期。

2 施工工藝簡介

膠帶巷采用零巖柱立交方式施工，即七采輔運3#聯(lián)絡(luò)巷底板直接與七采區(qū)膠帶巷頂板貫通，并在貫通點搭設(shè)鋼結(jié)構(gòu)平臺，滿足后期巷道維護、給煤機及溜煤眼破碎機安裝、行人及檢修等用途。

2.1 巷道布置

考慮到2PLF120/200礦用分級破碎機及其檢修平臺安裝高度要求，將七采輔運3#聯(lián)絡(luò)巷按5°上山施工，使巷道交岔處七采輔運3#聯(lián)底板較七采區(qū)膠帶巷底板高3.1m，并將破碎機基礎(chǔ)坑一并開挖（1.0m深），兩端順平，便于人員、設(shè)備運輸，詳見圖1。

2.2 巷道支護

貫通處七采膠帶巷施工C30混凝土墻（長×寬×高：9500×600×3350mm）。施工時首先對膠帶巷兩幫進行擴刷，幫部支護選用Φ20×3000mm全螺紋鋼錨桿（間排距：550×800mm），錨桿外漏550mm，設(shè)計錨固力不低于150kN。根據(jù)支護規(guī)范使用鋼筋網(wǎng)及錨桿對幫部進行支護后，使用廢舊錨桿、鋼筋網(wǎng)等縱橫交錯綁扎，將幫部錨桿連成整體做配筋使用，并采用C30砼澆筑混凝土墻，詳見圖2。

圖1 七采輔運3#聯(lián)絡(luò)設(shè)計剖面圖

圖2 立交處C30混凝土墻及破碎機坑施工斷面圖

2.3 工字鋼平臺布置

施工工字鋼平臺：首先選用36B工字鋼密排一層做承載梁（要求兩端與混凝土墻搭接不小于500mm），然后再選用12#礦用工字鋼密排一層。各工字鋼嚴格按要求尺寸定位，要求12#礦用工字鋼與36B工字鋼接觸面焊接固定，并選用C20砼將工字鋼間的空隙充填，詳見圖2、圖3。

圖3 立交處工字鋼平臺及破碎機坑施工平面圖

為滿足后期巷道回風要求，膠帶巷貫通點兩側(cè)頂板做傘型全斷面擴刷處理（長×寬：2000×2000mm），作為后期回風口使用。支護選用Φ22×2400mm高強錨桿，間排距800×800mm；選用Φ22×6200mm錨索，間排距1600×1600mm。

最后，工字鋼平臺周圍安裝護欄、行人臺階、平臺加強支腿（選用36B工字鋼）及扶梯，保證行人安全及工程強度，滿足安全使用要求。待工作面回采前，在平臺上口安設(shè)溜煤眼破碎機，下口安設(shè)簡易給煤機，詳見圖4。

圖4 立交處回風口及其他附屬設(shè)施施工斷面圖

3 技術(shù)創(chuàng)新點

該項目2018年3月份著手設(shè)計、編制施工作業(yè)規(guī)程，4～5月份組織施工并順利完成，達到預(yù)想效果。整個施工工藝較傳統(tǒng)溜煤眼施工工期節(jié)省15d以上，且節(jié)省一條回風通道的施工。該工藝主要在四個方面進行了創(chuàng)新：

（1）采用零巖柱立交，用鋼結(jié)構(gòu)平臺做假頂。一平臺兩用途，即可滿足溜煤眼破碎機及簡易給煤機安裝使用要求，又可降低溜煤眼施工及后期維護難度，施工效率高，經(jīng)濟節(jié)約。

（2）保證了溜煤眼碎機破碎的安全使用，可杜絕大塊矸石直接進入主煤流，保證了煤流運輸?shù)姆€(wěn)定。

（3）采用傘狀回風口，不僅便于施工，且滿足后期回風要求。

（4）鋼結(jié)構(gòu)平臺及工字鋼鎖口梁采用井上分體加工成型，井下分段拼裝的安裝方式，便于運輸及施工。

4 效果評價

4.1 經(jīng)濟效益

（1）減少溜煤眼施工

按照正常溜煤眼深度8.0m、直徑2.5m進行計算，并參照5303溜煤眼、5304溜煤眼等施工案例，可節(jié)約20萬元。

（2）減少一條溜煤眼專用回風巷

節(jié)約巷道掘進費用=100m×8200元/m=82萬元。

4.2 社會效益

（1）減少堵煤倉現(xiàn)象，保證正常生產(chǎn)連續(xù)性，充分發(fā)揮綜放設(shè)備工作能力。

（2）提高施工速度，相較于采用溜煤眼搭接形式，工期縮短約15d，效率提高約30%。

（3）此次施工工藝的成功應(yīng)用，為該礦順槽皮帶搭接探索出了一條安全、高效的施工思路。