煤礦巷道修復期間綜掘機過風橋技術研究

摘 "要 "華安煤礦井下運輸巷到受地質條件和壓力影響變形嚴重，需要使用綜掘機對相關巷道進行臥底修復，修復期間需要過風橋，由于綜掘機自重高極易造成風橋損壞從而影響礦井通風系統，利用工字鋼配合40T圓環鏈、單軌吊垂吊鏈（Φ20×60）組成通行吊橋，保證了綜掘機正常通過。

關鍵詞 " 煤礦巷道修復 " "綜掘機 " 過風橋 "技術研究

1 概述

新疆華安礦業股份有限公司8號煤層軌道下山巷道斷面為梯形，頂板沿煤層傾角布置，現巷道斷面不能滿足通風、運輸要求，需要使用綜掘機進行臥底修復。

擴刷后巷道凈寬4000mm（偏中線左1700mm，右2300mm），凈高3750mm，施工期間嚴格按照地測科給具的中線施工，確保巷道修復質量。擴刷期間，主要以擴刷巷道右幫為主（面朝下山方向），左幫以處理巷幫變形區域為主。8號煤層軌道下山主要工程為整體的巷幫擴修、底板臥底。幫部擴刷后，兩幫應上下平直，前后平滑，杜絕出現巷幫歪斜、伸腿等情況，并確保滿足設計斷面寬度；臥底后，底板坡度應符合設計要求；底板應左右平整，交岔點區域應在臥底后向兩側平滑過渡順平，杜絕出現明顯的坑洼或鼓包。

2 擴幫施工方法及巷道修復相關參數

2.1擴幫施工方法

（1）擴幫施工時，嚴格遵照地測科給具的中線進行施工；擴幫后，巷幫應上下平直，前后順平，杜絕出現明顯的鼓肚或坑洼，鋪設的金屬網應緊貼巖（煤）面。

（2）擴幫施工采用人工風鎬擴刷+綜掘機出矸的方式進行；根據現場實際情況，若擴刷位置較厚或巖石較堅硬時，可利用綜掘機截割巷幫底角，但應避免大面積截割原支護區域，防止損壞設備或崩彈錨桿、螺母等傷人。

（3）人工擴幫時，在巷幫一側中下部縱向剪開一道放矸口，然后使用風鎬進行擴刷。當擴幫厚度較厚，金屬網妨礙打眼或擴幫時，可根據施工范圍適當剪網擴大放矸口，但必須確保防護網上部與頂板或巷幫進行連接，以防止滾矸；施工人員擴刷期間注意安全站位，嚴禁站在放矸口位置，同時要遵循“自上向下”的方式進行擴幫。

（4）當擴幫寬度較大，導致頂板空頂區域大于800mm時，應及時進行永久支護，即在永久支護掩護下逐排修復、逐排支護；根據現場情況，若受煤巖破碎等影響頂板不易控制時，使用戴帽點柱作為臨近支護；距離后部永久支護不大于800mm支護一棵戴帽點柱，在此點柱掩護下逐排向前支護；當擴幫寬度大于2m時，橫向增加1棵戴帽點柱，點柱間距控制在1200-1600mmm，柱帽選用長度不小于600mm的道木，柱帽上方必須提前鋪設金屬網，臨時點柱初撐力不小于3Mpa，確保點柱支撐有力，道木接頂牢靠；使用帶帽點柱時必須穿戴柱鞋，嚴禁無柱鞋支設點柱。擴幫后，人員必須在其臨時支護或永久支護下進行作業，嚴禁空頂作業。

（5）擴幫后的矸石通過綜掘機鏟板轉載至后部運輸系統再轉載至皮帶機外運；受現場條件限制，綜掘機或皮帶機未形成之前可暫時將矸石堆積在巷幫底角，但必須確保滿足通風、運輸、行人要求。

（6）擴幫后的原支護錨桿進行截斷處理，避免刮碰人員；截斷的廢舊支護及時外運。利用綜掘機出矸前，必須檢查浮矸中是否留有廢舊支護錨桿、螺帽、金屬網等，若發現及時分揀出，確認安全后再進行出矸。

（7）若使用綜掘機作業時，提前將布置在巷幫的線纜、管線等進行拆除或重新吊掛挪移；綜掘機通過后，按要求及時恢復管路、線纜，并確保吊掛安裝符合標準化要求。

2.2擴幫或臥底后，采用錨網索鋼帶+噴漿的聯合支護方式進行永久支護。

（1）錨桿：頂幫錨桿均MSGLD-335/20×2000等強螺紋鋼式錨桿，矩形布置，間排距為800×800mm，允許偏差±100mm。錨桿托盤規格為150×150×10mm，錨桿露出螺帽長度為10～100mm。每根錨桿使用1根MSCKb2550和1根MSZ2550樹脂錨固劑進行錨固，錨固力不小于80kN/根，頂板錨桿預緊力矩不低于150N·m，幫部錨桿預緊力矩不低于100N·m。幫部擴刷后，頂板原支護錨桿與巷道幫部間距不得超過500mm；幫部最上排錨桿距肩窩不大于400mm，幫部最下排錨桿距底板不大于500mm?，F場擴修時，根據實際煤巖破碎及錨固端松動圈情況，可使用長度2400mm錨桿或長度不小于4m錨索代替錨桿進行支護。

（2）金屬網：全斷面使用4#鋼筋編織網，規格為1×2.5m或1×2.8m（網孔為80×80mm）。采用壓茬的方式連接，壓茬不少于100mm，使用雙股不低于16#的鐵絲雙排聯網，擰接不少于3圈，并將鐵絲尖端扭向里側。雙排聯網的連接點采用三角形布置，連接點之間不大于200mm。

（3）鋼帶：幫部上三排錨桿支護時，使用長2000mm的W形鋼帶，豎直布置，錨桿與托盤配合直接支護到鋼帶上；巷幫剩余錨桿直接支護在金屬網上，不再使用鋼帶進行支護。

（4）錨索：巷道擴幫后，兩幫各布置一排SKP17.8-1×7/1860型，長度6m的錨索，錨索布置距離頂板肩窩向下1000～1500mm，錨索排距為2400mm，允許偏差±100mm；錨索打設角度要與煤壁垂直，允許偏差±5°。錨索外露（露出鎖具）長度為150～250mm。每根錨索使用1支MSCKb2550和2支MSZ2550樹脂錨固劑，錨固力不小于120kN/根。錨索托盤規格為300×300×14mm。擴刷前，幫部錨索距未擴刷巷幫位置不大于10m。

（5）噴漿：支護完畢后根據工程情況及時對修復區域進行噴漿。噴漿厚度以完全封閉圍巖且覆蓋金屬網為準，采用強度為C20混凝土；速凝劑型號為J-85、摻入量一般為水泥重量的3～5%，噴拱時取上限，噴淋水區時，可適量加大速凝劑摻入量，速凝劑必須從噴漿機上料口處均勻加入。C20混凝土具體配比為水泥：砂子：石屑＝1∶2∶2（重量比）。

（6）淋水區域補強支護參數：巷道修復期間，對8號煤層軌道下山淋水區域進行錨索補強支護。首先使用8#鋅鋁金絲編織網或4#鋼筋網與原頂板支護金屬網進行連網，然后對再對淋水區域補強錨索，錨索每排布置2根，間排距1600×3200mm，允許偏差±100mm，與原支護錨索插空布置，最終與原支護錨索形成間排距1600×1600mm。錨索打設角度要與煤壁垂直，允許偏差±5°。錨索外露（露出鎖具）長度為150～250mm。每根錨索使用1支MSCKb2550和2支MSZ2550樹脂錨固劑，錨固力不小于120kN/根。

（7）補打錨索支護參數：8號煤層軌道下山（806回風巷至+735聯絡巷段）原頂板無錨索支護，為確保巷道服務年限及頂板安全，需對未施工錨索區域進行補強錨索支護。具體參數如下：對需補強錨索支護段巷道重新鋪設一層4#鋼筋網；錨索配合鋼筋網進行支護，錨索間排距1600×3200mm，允許偏差±100mm；錨索打設角度要與煤壁垂直，允許偏差±5°。錨索外露（露出鎖具）長度為150～250mm。每根錨索使用1支MSCKb2550和2支MSZ2550樹脂錨固劑。錨索托盤規格為300×300×14mm。

（8）架棚支護參數：8煤軌道下山擴修至+752m聯絡巷交岔點高冒區域時，需根據現場實際重新進行架棚補強自護，具體參數如下：）架棚由超高段留頂區域開始，向下逐排進行架設，棚間距1000mm，允許偏差±200mm；頂梁使用長度≥3400mm的π型鋼梁，棚腿采用12#工字鋼，巷道的有效高度不小于3000mm。棚梁與棚腿支架使用不小于10#雙股鐵絲固定牢靠，并利用道木等背好頂板，防止歪倒。+752m聯絡巷三岔門處，靠聯絡巷內原U型鋼棚處架設2架抬棚支護，主巷π型鋼梁擔在抬棚頂梁上。抬棚頂梁采用12號工字鋼，兩端使用錨索錨固，每架頂梁下方各架設2根12號工字鋼架腿。（詳見附圖）

3綜掘機過風橋技術

綜掘機運行通過風橋時，為確保風橋安全，利用工字鋼配合40T圓環鏈、單軌吊垂吊鏈（Φ20×60）組成通行吊橋，綜掘機在安裝的吊橋上通過；具體方法如下：

（1）提前測量好風橋位置巷道寬度加工合適寬度的工字鋼或軌道（如下簡稱：鋼梁），在鋼梁兩側焊接限位鋼板，鋼板應高出鋼梁上沿不小于100mm。

（2）在架設吊橋位置的頂板靠近兩肩窩處各打設一排直徑不小于17.8mm，長度不小于4m的錨索，作為鋼梁的吊點，必須確保錨索錨入堅硬巖層不小于1.5m，錨索錨固力不小于120kN；錨索呈矩形布置，間距控制在3200～3500mm；錨索前后排距700mm，允許偏差±100mm，吊點的打設根據現場布置鋼梁情況可做適當調整。

（3）吊點打設后，使用吊鏈直接盤繞在鋼梁兩端，并確保固定牢靠限位處不會脫離；然后將吊鏈另一頭穿入錨索后使用鎖具固定卡牢，每根錨索使用2個鎖具，以防止退鎖；吊鏈長度不足時，可使用單軌吊馬蹄環（Φ22×120）延接吊鏈。

（4）吊掛后的鋼梁前后排距500mm±100mm，并確保吊掛的每根鋼梁上沿處于同一平面；然后再根據綜掘機履帶寬度，在已鋪設的鋼梁左右兩側各縱向鋪設3根鋼梁，3根鋼梁長度不小于6m，并確定能夠跨越風橋寬度，且鋼梁兩頭能夠直接擔在巷道實底上；最后使用不小于10#雙股鐵絲將縱向鋼梁的兩頭與下層鋼梁綁扎固定成一個整體。

（5）安裝吊橋前，應將原風橋上方木板拆除，安裝的吊橋應與巷道底板平齊，杜絕出現較大高低差，確保綜掘機通行安全。

（6）綜掘機通過前，應在已構筑風橋下方使用單體液壓支柱配合工字鋼或軌道進行加固支護；即在原風橋工字鋼下沿巷中縱向布置一根鋼梁，然后在鋼梁下按照每隔1根鋼梁打設1根單體支柱，形成“一梁五柱”，單體支柱必須穿戴柱鞋，并確保支柱初撐力不小于3Mpa。單體支柱與柱帽必須使用不小于12#雙股鐵絲呈“十”字型進行固定；單體支柱必須掛設防倒繩。

（7）綜掘機通過吊橋時，司機在本體上進行操作時，必須在綜掘機前方設置觀察人員，留意觀察綜掘機運行狀況，發現異常及時晃燈通知司機停機；綜掘機司機向前開動時，必須聽從觀察人員指揮，不得隨意前進或調向。

（8）綜掘機順利通過風橋區域后，及時拆除吊橋并按要求重新鋪設木板，整平底板。

3總結

綜掘機正常通過后，保證了風橋的正常使用，減少了維護維修工程，確保了礦井通風系統的穩定。