北阳庄矿11505进风巷改造工程设计及施工工艺

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  • 更新时间2016-01-28
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 摘 要:北阳庄矿位于河北省张家口市蔚县涌泉庄乡北阳庄村,设计生产能力180万吨/年。北阳庄矿西翼地质条件复杂,施工的时候采用了巷探及钻探结合方式。施工结束后,发现11503进风巷B11和B17点之间大部分均为岩巷,假如按原采面进行回采,回采时需要采大量矸石。为了能提高采面产量及煤质,决定重新改造巷道。 
  关键词:巷道改造;工程设计;贯通 
  DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.078 
  1 工程概况 
  11503回风巷掘进450米之后开始拐弯掘进切眼,切眼长度180米,11503进风巷掘进到380米时,为了能实现与切眼准确贯通,采用了定方位、定角度的贯通方式贯通。11503进风巷掘进时,仅B11点和B17点之间(185米)就遇到两条正断层、两条逆断层,最大落差为10.5米,导致B11点和B17点之间有160米岩巷。 假如工作面按照原设计布置,回采时必须通过这160米矸石段,造成采煤机磨损严重,且降低产量及煤质。为了避免出现这种情况,决定重新改造巷道。根据地质条件分析,最终决定将11503、11505工作面重新设计,即将11503工作面进风巷作为11505工作面进风巷,之后重新掘进一条11503进风巷,同时将11503进风巷与切眼贯通点前后155米巷道重新按照11°上山掘进,找到煤层后沿着煤层顶板掘进。 
  新设计巷道工程量155米,即自B11点前14.253米以11°上山开始挑顶掘巷道,上坡段60米,之后找到煤层顶板,沿着煤层顶板掘进,工程量95米。 
  改造巷道成本较低,但是掘进较困难,存在一定风险。为了保证施工安全及工程进度,我单位经过详细研究决定在原巷道架棚子打设木垛加强支护。 
  2 前期准备工作 
  为了保证安全,计划采用如下施工工艺,首先在原巷道上架设U型棚,架设完棚子之后,在棚子下面打设木垛。 
  (1)U型棚规格及布置:采用25U4.6m的平顶拱棚子。棚距:900mm;(2)木垛规格及布置方式:木垛使用3米大板由底接顶,木垛中间及四周空隙处使用编制袋装矸石填实。木垛具体布置如下:1)从B11点外16.4米至B11点,打3米大板阶梯状木垛,一组紧靠一组,每组递增0.5米;2)从B11点至B12点以里2.5米区域,打3米大板木垛一组紧靠一组;3)从B12点以里2.5米至B12点以里15.5米区域,打3米大板木垛每隔5米一组;4)从B12点以里15.5米至B14点以里11.2米区域,打3米大板木垛每隔10米一组;5)从B14点以里11.2米至B15点以里7.6米区域,打3米大板木垛每隔5米一组;6)从 B15点以里7.6米至B16点外7.8米区域,打3米大板木垛一组紧靠一组;(3)通风系统:施工的时候在北翼皮带大巷安装风机,风筒经11503回风巷、11503切眼至11503原进风巷切眼两侧。为了保证11505进风巷施工,在北翼轨道大巷安装风机,风筒经北翼轨道大巷、轨皮联巷、北翼皮带大巷,至11505进风巷迎头。 
  3 施工方法 
  机掘至B11点前141.69m,停止机掘,改用放炮掘进,炮掘2排后,向下方巷道打探眼确定岩层厚度。确定岩层厚度以后,根据厚度情况确定炮眼深度,待炮眼深度确定后,放炮崩开底板填实下方巷道,填充物使用煤、矸、水泥,并注水充实,待填充物硬化后,掘进机通过,全断面贯通原巷道。 
  具体工艺,由于原巷道B11点前方21米的位置原为下山10°,现在改为上山11°掘进,最高的地方需要挑顶7.7米,但是掘进机最大爬坡角度为16°,最大截高为4.5米,为了能保证爬坡到设计位置,我们采用了分层施工法,即先按照掘进机最大爬坡能力,进行挑顶掘进至最高位置,将挑落的矸石垫至掘进机下,然后退回掘进机,再重新向前挑顶掘进,第二次掘进时按照11°坡度掘进至设计坡度。 
  为了保证施工安全,在第一次掘进的时候,对巷道两帮及顶板进行了加强支护,为了保证掘下的矸石能承受住掘进机的压力,采用了在矸石中搅拌水泥的方式,保证了掘进机的上山角度。 
  按照此施工方法,掘进机顺利按照11°上山进行了爬坡,找到煤层之后,沿着煤层顶板进行掘进,在即将贯通位置,即掘进至B11点前141.69m的时候,为了保证巷道能承受住掘进机的压力,我们采用了向底板打探眼的方式,在巷道层间距小于5米的时候,我们采用放炮往前掘进,用掘进机进行出矸。 
  贯通时放炮布置方式:首先放炮平掘,掘2米后,将掘进机后退,在迎头2米内底板打眼进行爆破,将巷道整体落下,填实下面的巷道,然后掘进机爬过去,继续下一个循环,直至巷道贯通。 
  4 支护形式 
  巷道在挑顶掘进时按照正常巷道支护设计支护,在断层处、托煤顶处及顶板破碎带打设锚索钢带加强支护。锚索双趟布置,距帮1.3米,间距2m,排距2m。锚索为直径15.24mm的高强度低松弛预应力钢绞线及配套锁具和托盘。钢带为4.4米W钢带。 
  5 施工时需注意的问题 
  (1)差10m贯通时,必须一排一循环,严格控制好空顶距,并使用好临时支护;(2)必须有领导在现场指挥,瓦斯检查员重点检查挑顶巷道迎头、贯通点处和11503切眼的瓦斯、风量及其它气体的含量;(3)掘进过程中使用好前探梁临时支护。认真检查顶板和两帮情况,坚持做好敲帮问顶工作,按先顶后帮,先上后下,先外后里的顺序进行敲帮问顶;(4)贯通后及时对巷帮进行支护,保证帮壁的完整性;(5)为了防止巷道漏风,在贯通点处混入水泥和氯化镁;(6)提前拆除贯通点风水管路和电缆,将贯通点处杂物移走;(7)完善排水系统,排水设施要紧跟迎头;(8)做好两条巷道的间距确认工作,地测科要每天测量挑顶巷道迎头标高,层间距小于安全值时要及时采取措施,巷道贯通前要加强两端支护。   本文由wWw.DyLw.NeT提供,第一论 文 网专业代写教育教学论文和论文代写以及发表论文服务,欢迎光临dYlw.nET
  6 结论 
  (1)地质条件比较复杂时,采用巷探+钻探结合的方式,可以更加确切的探清楚煤层赋存情况;(2)采面布置时,不要一成不变的保持原设计,可以在地质条件明确的时候调整采面设计,以增加产量、提高煤质;(3)巷道层间距小于5米时,可以在下层巷道采取架设U型棚+打木垛联合加强支护的方式,其承载力能达到掘进机的重量。(此例掘进机重量80吨);(4)巷道断面大时,掘进机爬坡能力不足、掘进机截高不能掘进巷道全断面时,可以采取分层掘进的施工方法,即先施工下部巷道,暂时先不出矸,掘进机通过堆积的矸石爬坡,整个巷道断面形成之后,再进行出矸。