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1、石门揭煤过煤门段施工技术方案探讨与实践王献伟 （河南煤业化工集团 焦煤公司白庄煤矿 河南 修武 454350） 摘要：通过何庄煤矿运输石门揭煤过煤门段巷道加固实践，详述了基建矿井运输石门揭穿突出煤层段时采用的方案选择、施工方法及控制技术，为同类煤矿石门揭煤过煤门段巷道支护选择提供了技术借鉴。 关键词：石门 揭煤 导硐 施工技术 Shimen Coal Uncovering Coal Portal Section Construction Technology Discussion and Practice Xianwei Wang （Henan Coal Chemical Industry G
2、roup, Jiaozuo Coal Industry Company Bai Zhuang Coal Mine,Henan，Xiuwu 454350，China） Abstract：Through the He Zhuang coal mine Shimen coal uncovering coal gate roadway reinforcement practice，The mine infrastructure transport Shimen through outburst seam section adopts the scheme selection， construction
3、 method and control technology，For the similar coal mine Shimen coal uncovering coal gate roadway supporting selection provides a technical reference. Keywords：Shimen Coal uncovering Pilot tunnel Construction technology 1. 工程概况河南煤化焦煤集团何庄煤矿副井-208m 运输石门位于副井南北方向，运输石门长度为 185m，支护形式为锚网喷；其中揭煤段40m 需要加固支护，断面
4、尺寸为（净）宽 高=5000 4500mm，穿越煤层为二1 煤层中，煤层层厚 5m，倾角1825 ，煤质松软、呈粉状，且属于煤与瓦斯突出煤层。2.支护设计2.1 支护方案及参数运输石门设计断面为半圆拱形，荒宽5300mm，荒高 4550mm， 直墙高度 2200mm，设计掘进断面面积19.44m 。一次支护巷道净宽5000mm，净高 4650mm，拱高2300mm，基础深度 100mm，净断面面积17.75m 。2.2 临时支护采用前探梁（见附图1）作为临时支护， 前探梁由3 根规格为 60 4000mm的钢管制成，每根前探梁悬挂点不少于两个吊环，吊环螺母拧入锚杆的长度保证拧满螺帽。在移动前探
5、梁时，要由外向里在支护好的锚杆下进行，前探梁间距800mm，自巷道中心向两帮布置。前探梁安装时，将吊环穿在锚杆外端，并拧紧螺母，每根前探梁至少使用 2个吊环，由外向内推移；前探梁移至工作面后，用褙板前后将前探梁褙紧刹牢。爆破后安装前探梁，打锚杆、永久支护到位后取下，做到工作面不空顶作业。图12.3锚网喷支护（1）锚杆及锚固剂：巷道锚杆规格为20mm 201Xmm左旋无纵筋螺纹钢高强成套锚杆,间排距800 800mm（ 100mm），每根锚杆使用Z2350 型和 ck2350 型树脂锚固剂两卷，锚固长度不少于 1000mm，锚杆外露长度为不大于50mm，锚杆盘为方形，规格为 120mm 120m
6、m，用10mm厚的钢板压制成弧形；树脂锚固剂直径为23mm，每支长度为500mm，锚杆均使用配套标准螺母紧固，锚固力不小于70kN（2）钢筋网：采用 6mm 冷拔钢丝焊制而成的钢筋网，网片规格长 宽=201Xmm 1000mm 的方形网格，网格均匀，网片搭接长度不少于 100mm，搭接处每隔200mm 用14#铁丝双股绑紧连接，连接点要均匀布置。（3）喷射混凝土：砼拌料选P.C32.5 复合硅酸盐水泥，砂为纯净的中粒砂，含泥量不大于3%，石子粒径 5mm，石子过筛，并用水冲洗干净，速凝剂型号为7823 型，喷射砼强度等级C20。2.4 锚索加强支护 2.4.1 支护材料巷道锚网喷支护后,根据围
7、岩情况使用锚索加强支护。与锚杆支护平行。锚索规格为 15.24 8300mm，间排距为 1600 1600mm，每孔使用 1卷 CK2350 型和 3卷 Z2350型树脂锚固剂进行锚固，大小托盘规格分别为300 300 14mm、200 200 14mm，每根锚索配大小两个托盘，大托盘在内，小托盘在外。锚索安装完毕后外露长度不大于250mm。 2.4.2 锚索安装工艺1. 打锚索眼巷道支护合格后，用MQT-130J型风动锚杆钻机配合中空六棱接长式钻杆和 28mm合金钻头湿式打眼。锚索眼深 8m。2.锚索安装工艺(1). 锚索孔深8m，并用压风将眼内残渣吹净。(2).检查树脂锚固剂质量是否合格，
8、以手感柔软并且符合锚固剂使用要求的为合格，不合格的严禁使用。(3).用锚索顶住锚固剂缓缓送入钻孔，确保锚固剂全部送入孔底。安注药卷时快速药卷应在上，慢速药卷在下轻轻送入钻孔，注意不要用力过猛及不能反复抽拉锚索，以防捅破树脂锚固剂影响锚固质量。(4).锚索下端装上锚索锤连接在锚索机上，一人扶着钻机机头一人操作钻机，边推边搅拌，前半程用慢速旋转，后半程用快速搅拌，搅拌时间控制在2030s，确保搅拌均匀。(5)停止搅拌后，必须继续保持锚杆机的推力约 3min，然后收回锚杆机。(6)10min后先拆下锚杆锤，装上托盘、锚具，并将其紧贴到顶板位置。(7)两人一起把张拉机具套住锚索并用手托住，然后摇动压力
9、泵进行张拉，并注意观察压力表读数，达到预计张拉力 100KN时，应迅速转换回程。(8)在卸下张拉千斤顶时，注意用手接住，避免坠落，完成锚索的安装。3.过煤门段施工方案的选择 因运输石门与二 1煤层夹角为 155 ，经过分析论证，有以下两种施工方案：方案一：直接沿巷道方向分台阶掘进。其优势是分两次掘进，节省工时。劣势是断面跨度大，二 1煤段为三软煤层（顶板、底板和煤层强度均较小）依次位于巷道底板至顶板，特别是顶板难管理易冒顶，冒顶易导致煤与瓦斯突出。 方案二：先施工小导硐揭穿煤层，然后分层扩刷。其优势是断面小，不易冒顶、不易诱发煤与瓦斯突出，安全系数高。劣势是工序多，浪费工时。 通过两种方案的对
10、比，综合考虑安全因素，方案二安全系数高，爆破作业时多一个自由面，易于成型管理，决定采用方案二。4.过煤门段施工实践4.1. 导硐施工长度、宽度、高度及施工方法导硐长度计算：L=H/Sin +1. 5/tan =4.5/Sin25+1. 5/tan25=13.86（m）式中:L-导硐长度，从石门底板起坡点算起，m；H-石门高度，m；-煤层倾角，25 。根据经验选导硐长度为10-15m。为确保安全施工，根据三软煤层特点，在掘进煤层时采用 三小 (小直径钻孔、小直径药卷短和小直径钻杆)钻爆工艺震动放炮揭煤，钻杆采用 40mm,钻头42mm,35mm 煤矿许用炸药。见图2 图24.2 导硐参数导硐为半
11、圆拱宽度1. 6米，高1. 8米。4.3导硐施工石门掘进至距煤层1. 5m时，按 25 角度起坡掘导硐，保持导硐底板距煤层1. 5m。最后放炮一次揭开煤层。4.4 煤门段施工揭开煤层后，煤门煤段分两层施工。上分层2.3m，下分层 2.2m。手稿挖掘施工。5.架设36U 型钢永久支护的具体要求及措施煤门段加固支护时,支架梁整体悬空，如何安装及固定 U型钢支架非常重要。借鉴焦煤集团其它矿架设U 钢支架经验，采用上述掘进方法将加固段上分层整体掘进出来，每次只掘一架顶梁的距离，在锚网喷支护完成后及时架设一架顶梁。要求及措施：1. 巷道超前架设 U钢临时，支护应平行巷道中心线设置，前探控顶距离不大于梁长
12、的 1/2。每根前探梁至少2 个专用前探梁卡（吊环），并固定牢靠。前探梁后端固定处外露长度不少于200mm，前端距迎头煤（岩）壁不大于 200mm。前探梁、卡（吊环）变形、螺帽滑丝或存在其它影响安全使用的情形，必须及时更换。2.超前架设 U钢临时支护前，必须在支护完好处进行敲帮问顶，清除顶、帮及迎头的危岩活石，并对后巷清理，保持退路畅通。进行临时支护时，必须设专人照看顶板和巷帮，如有危险情况，及时发出警号，撤出人员。3.刚架 U钢时无法使用临时前探梁支护时，可采用带帽点柱（3.1 米单体柱）作为临时支护进行架设，等架完六棚U 钢支架后，再用专用U 钢支架前探梁专用卡及前探梁。4.前探梁前移到位后，必须用褙木将前探梁刹紧褙牢。附图 3：U 钢棚支护专用前探梁卡示意图：图 36.结束语通过上述方案施工，能够较好较快地保证施工安全和工程质量，同时在安全前提下最大限度地提高工时利用率，加快施工进度。运输石门揭煤过煤门段在跨度为4.5m，煤层为 三软 粉状突出煤层的条件下，没有发生冒顶和煤与瓦斯突出事故，产生了良好的安全及经济效益，很有应用借鉴价值。作者简介：王献伟（1968年二月生），男，河南洛阳人，工程师，1989年毕业于焦作煤炭工业学校，现从事生产技术工作。
