溜煤眼施工工艺优化研究范文

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1概况

结合皖北煤电集团祁东煤矿二采区822机巷溜煤眼施工案例，对溜煤眼施工工艺进行优化，822机巷溜煤眼是为该工作面掘进和回采期间出煤需要而施工的，该溜煤眼设计深度7m，净直径3m，仓体采用锚网喷+注浆支护，锁口采用混凝土浇筑，溜煤眼所处位置为独头巷道，如图1所示。

2施工方案选择

方案1：采用反孔钻机施工法［1］，先由上向下施工导向孔，再自下向上反孔刷大，然后人工自上向下炮掘法施工刷大至设计断面。采用这种施工方法需要安装反孔钻机，需要的操作空间大，施工速度快，但施工成本高。适用于垂深较高、净径较大的溜煤眼工程。方案2：绞车吊桶施工法，该施工方法需安装1部绞车，利用吊桶进行人工出矸，施工速度慢，且存在垂直运输安全隐患。方案3：斜槽式施工法，该方法是根据“三角形原理”，结合溜煤眼设计参数，采用斜巷掘进的方法进行施工，该方法采用原巷道施工使用的工具和设备，不需要刷大溜煤眼上口巷道高度，施工成本较低，而且施工速度较快，同时减少了人员登高作业环节，提高了施工安全性。溜煤眼所处巷道为独头巷道，无独立通风系统，采用此种施工方法可以利用出矸坑道预埋管路形成通风系统，节约部分巷道工程。方案选择：经过综合比较最终选用方案3。

3施工工艺优化

（1）通过分析研究822机巷溜煤眼施工的难点与隐患点，本着安全、高效、节约成本的原则，采用斜槽式施工法，自上向下施工。采用耙矸机配合矿车进行排矸，耙矸机安装在距溜煤眼约18m处，在距溜煤眼13m施工耙矸机出矸坑道，耙矸机坑道与溜煤眼同时施工放炮，溜煤眼采用垂直向下打眼施工，一次全断面爆破，出矸坑道随仓体逐步向下施工。根据计算，当坑道坡度达到约-23°时，仓体最后剩下1.5m，最后一次爆破溜煤眼贯通。采用此施工方法，充分利用了原有巷道施工的工具和设备，减少了设备的安装时间，缩短了施工工期，具体工具、设备如表1所示。（2）优化施工工艺。先施工溜煤眼仓体，再施工上口控制硐室，利用掘进硐室的矸石回填耙矸机出货坑道，减少排矸量，同时为确保回填矸石的密实度，采用注浆进行充填［2］。（3）优化出矸系统。耙矸机出矸坑道兼做人员上下通道，溜煤眼从上向下施工过程中，溜煤眼及耙矸机绳道内严禁有人，溜煤眼及耙矸机出矸坑道超过1m深时，周圈设置护栏，护栏高度不低于1.2m。护栏采用钢筋网配合细钢丝绳及底板锚杆进行固定，出矸坑道内一帮设置临时扶手，人员从坑道出入仓体。（4）优化支护方式。根据弱围岩情况及时变更支护参数。溜煤眼仓体采用锚网喷加注浆支护［3］，上下锁口采用混凝土浇注，出矸坑道缺口采用钢筋混凝土进行浇筑，浇筑厚度不低于500mm，坑道缺口钢筋混凝土支护的仓壁与锚网喷支护的仓壁，采用φ20mm×2400mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆连接，锚杆锚入仓壁1.5~1.8m，外露0.9~0.6m作为钢筋混凝土的扎筋，钢筋混凝土钢筋直径20mm，网幅0.3m×0.3m。（5）优化通风形式，完善通风系统。考虑到溜煤眼上口为独头巷道，通常是靠局扇进行通风，为避免局扇通风的麻烦，结合斜槽式施工法施工工艺，采用预埋通风管路的方式解决通风问题，不仅解决了该巷道的长期通风问题，而且将该通风管路浇筑到耙矸机出矸坑道里面，一定程度上增加了仓壁的抗压能力。

4施工工序简介

施工圆柱形仓体→与下口巷道贯通→预埋通风管道→浇筑下锁口→浇注耙矸机出矸坑道与仓体交接处→回填耙矸机耙货出矸坑道→浇筑上锁口→上口硐室施工→利用硐室施工的矸石回填耙矸机出矸坑道→注浆加固出矸坑道。

5施工安全管理

（1）加强安全管理，严格执行敲帮问顶制度，施工人员每次进入施工地点，都要仔细观察溜煤眼安全情况，发现活矸危岩及时用长度不少2m的钎子找落。溜煤眼下口处理活矸时人员应站在眼口下方偏上的安全位置，防止矸石滚落伤人。（2）溜煤眼从上向下施工过程中，炮眼深度不超过1.2m，帮部锚杆及时打设，够一排支护一排，耙矸机坑道内深度超过1.6m的地方，必须从上向下进行挂网、打锚杆支护，防止片帮伤人。（3）溜煤眼施工至漏斗上端面设计位置，装好起重梁，继续向下施工过程中，溜煤眼内施工人员必须佩戴安全带，安全带在起重梁上必须生根牢固。（4）耙矸机出货时，溜煤眼及坑道内严禁有人，耙矸机不用时，必须确保停电闭锁并挂停电牌。（5）溜煤眼下口刷大或浇灌时，上下口巷道前后20m范围拉设警戒，严禁闲杂人员进入，如需行人，必须和工作面人员联系好，待停止施工并确认无任何安全威胁后方可通过。

6结论

（1）采用斜槽式施工法，减少了垂直运输环节和人员登高作业危险，大大提高了施工安全性。（2）采用斜槽式施工法，施工工期比原计划提前15d，节约成本近10万元，提高了劳动效率。（3）合理利用巷道掘进矸石回填坑道，减少了矸石的排放量，减轻了职工的劳动强度，降低了施工成本，提高了施工进度，同时提高了煤炭质量。（4）采用斜槽式施工法，回避了安装局扇通风环节，利用出矸通道预埋钢管作为通风孔，节约部分巷道工程，为煤矿类似溜煤眼施工提供了经验。（5）采用斜槽式施工法，822机巷溜煤眼实现了快速安全施工，取得了很好的安全及经济效益，为类似工程提供了经验，具有推广应用价值。

作者：李康 王安超 单位：皖北煤电集团 祁东煤矿 山西煤销集团