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石门揭煤过煤门段施工技术方案探讨与实践

文档作者：王献伟文档来源：河南煤业化工集团		点击数：	更新时间： 2022年08月30日
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江西煤炭科技
JIANGXI COAL SCIENCE &amp;amp; TECHNOLOGY
2012年第3期
NO．3 2012
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
中图分类号：TD263 文献标识码：A 文章编号：1Oo6—2572(2012)03-0037。03
Discussion and Practice on Construction Technology of Uncovering Coal Seam in Crosscut
W ang Xianwei
(Baizhuang Colliery，Jiaozuo Coal Industry Co．，Henan Coal Industry
Chemieal Industry Group Co．，Xiuwu，Henan，454350)
Abstract：Through the practice on roadway reinforcement when uncovering coal seam in crosscut Hezhuang Col—
liery，the author elaborates the scheme selection，construction method and control technology in uncovering out—
burst coa1 seam in crosscut，which provides a technical reference for similar collieries in roadway support selec—
tion during uncovering coa1 seam in crosscut．
Key words：cross— cut；uncovering coal seam ；pilot tunnel；construction technology
1 工程概况
河南煤化焦煤集团何庄煤矿副井一208 m运输石门位
于副井南北方向，石门长度为185 m，支护形式为锚网喷；
其中揭煤段4O m需要加固支护，断面尺寸为(净)宽×高
一5000 mmX4500 mm，穿越二l煤层，煤层层厚5 m，倾角
18。～25。，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三心拱形，毛宽5300 mm，毛高
4550 mm，直墙高度2200 mm，设计掘进断面面积19．44
m 。
。一次支护巷道净宽5000 mm，净高4500 mm，拱高
2300 mm，基础深度100 mm，净断面面积17．75 m。。
2．2 临时支护
采用前探梁(见图1)作为临时支护，前探梁由3根规
格为 6O mm×4000 mm 的钢管制成，每根前探梁悬挂点
不少于2个吊环，吊环螺母拧人锚杆的长度保证拧满螺
帽。在移动前探梁时，要由外向里在支护好的锚杆下进
行，前探梁间距800 mm，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
背板前后将前探梁背紧牢固。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。
饿杆
。
(300
’： <2000幂 撵／j
4000
图1 前探粱临时支护
2．3 锚网喷支护
(1)锚杆及锚固剂：巷道锚杆规格为020 mm×2000
mm左旋无纵筋螺纹钢高强锚杆，问排距800 mm×800
ram(土100 ram)，每根锚杆使用Z2350型和CK235O型树
脂锚固剂两卷，锚固长度不少于1000 mm，锚杆外露长度
为不大于50 mm，锚杆托盘为方形，规格为120 mm×120
mm×i0 mm，用10 mm 厚的钢板压制成弧形；树脂锚固剂
直径为23 mm，每支长度为500 mm，锚杆均使用配套标准
螺母紧固，锚固力不小于7O kN。
· 37 ·
(2)钢筋网：采用 6 mm 冷拔钢筋焊制而成的钢筋
网，网片规格长×宽一2000 mm X 1000 mm 的方形网格，
网格均匀，网片搭接长度不少于100 mm，搭接处每隔200
mm 用l4 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5
mm，石子过筛，并用水冲洗干净，速凝剂型号为782—3
型，喷射砼强度等级C2。。
2．4 锚索加强支护
2．4．1 支护材料
巷道锚网喷支护后，根据围岩情况使用锚索加强支
护。与锚杆支护平行。锚索规格为~P15．24 mm×8300
mm，间排距为1600 mm×1600 mm，每孔使用1卷CK235O
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 mm×300 mm×14 mm、200 mm×200 mm×14
mm，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250 mm。
2．4．2 锚索安装工艺 ’
(1)打锚索眼。巷道支护合格后，用MQT一130J型
风动锚杆钻机配合中空六棱接长式钻杆和~p28 mm 合金
钻头湿式打眼。锚索眼深8 ITI。
(2)锚索安装工艺
① 用压风将眼内残渣吹净。用锚索顶住合格锚固剂
缓缓送入钻孔，确保锚固剂全部送入孔底。安放药卷时快
速药卷应在上，慢速药卷在下，轻轻送人钻孔，注意不要用
力过猛也不能反复抽拉锚索，以防捅破树脂锚固剂影响锚
固质量。
② 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20~30 S，确保搅拌均匀。
③ 停止搅拌后，必须继续保持锚杆机的推力约3 min，
然后收回锚杆机。
④ 10 min后先拆下锚杆锤，装上托盘、锚具，并将其紧
贴到顶板位置。
⑤ 两人一起把张拉机具套住锚索并用手托住，然后摇
动压力泵进行张拉，并注意观察压力表读数，达到预计张
拉力100 kN时，应迅速转换回程。在卸下张拉千斤顶时，
注意用手接住，避免坠落。
3 过煤门段施工方案的选择
因运输石门与二。煤层夹角为155。，经过分析论证，采
用第二种施工方案，即：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，爆破作业时多一个自由面，易于成型管理。
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
· 38 ·
导硐长度计算：
L=H／Sins+ 1．5／tana
式中：L为导硐长度，从石门底板起坡点算起，In；H 为石门
高度，m；12为煤层倾角，25。。
经计算，L为13．86 m。
根据经验选导硐长度为1O～15 m。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
头、小直径药卷和小直径钻杆)钻爆工艺震动放炮揭煤，采
用6940 mm 钻杆，6942 mm 钻头，6935 mm 煤矿许用炸药
(见图2)。
图2 导硐施工示意图
4．2 导硐参数
导硐为半圆拱宽度1．6 rn，高1．8 m。
4．3 导硐施工
石门掘进至距煤层1．5 m 时，按25。角度起坡掘导硐，
保持导硐底板距煤层1．5 m。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2．3 m，下
分层2．2 m。手镐挖掘施工。
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。
1)巷道超前架设U 型钢临时支护，支护应平行巷道
中心线设置，前探控顶距离不大于梁长的1／2。每根前探
梁至少2个专用前探梁卡(吊环)，并固定牢靠(见图3)。
图3 U钢棚支护专用前探梁卡
前探梁后端固定处外露长度不少于200 mm，前端距迎头
煤(岩)壁不大于200 mm。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。
江西煤炭科技
JIANGXI COAL SCIENCE &amp;amp; TECHNOLOGY
2012年第3期
NO．3 2012
青山矿压风系统改造实践
胡和平，黄旭辉，彭先林，李耀华，谢金萍
(江西煤业集团萍矿青山矿，江西萍乡337000)
摘要：青山矿针对压风管路的老化和矿井延深发展需求，对压风系统进行改造设计与安装实践，并从多方论证比对分析，
来确定管径和施工，系统介绍了整个流程操作和注意事项，为今后工作和类似矿井积累了一定的经验。
关键词：压风改造；深井延深；参数分析
中图分类号：TD443 文献标识码：B 文章编号：1006—2572(2012)03一OO39一O2
Modification Design and Practice of Compressed Air System in Qingshan Colliery
Hu Heping，Huang Xuhui，Peng Xianlin，Li Yaohua，Xie Jinping
(Qingshan Colliery，Jiangxi Coal Industry Group Co．，Ltd，Pingxiang，Jiangxi，337000)
Abstract：Reacting tO the aging of compressed air pipe line and the development requirement of mine extension in
Qingshan Colliery，the authors present the modification design of the compressed air system and its installation
practice including the whole operation process and attentions，in which the pipe diameter and construction are
determined by mult．disciplinary demogstration and comparative analysis，and some experiences and parameter
values are accumulated for future work and similar collieries．
Key words：modification of compressed air system ；deep mine extension；parameter analysis
1 问题提出
青山矿是一个已开采5O多年的老矿，现有压风系统
为 200 mm供风管路，最大供风量为134 m。／min；而矿
井现有生产盘区6个，准备盘区3个，岩巷掘进工作面7
个，煤巷掘进工作面11个，合计所需风量为150～200 m。／
in，现有压风管路管径小，外壳锈蚀严重，导致井下供风
不足，特别是边远盘区无法进行掘进施工，严重制约了安
全生产。因此，该矿决定对现有的压风系统进行改造并取
得了实效。
2 工程概况
为了不影响矿井正常生产，从矿工业广场现主、副井
井筒之间北侧空地上施工一个直径为500 mm的反井钻孔
至五水平，钻孔与主、副井井筒边距离大于10 m，孔深500
m，开孔坐标为X：3058282．646，Y：38479947．205，Z：+
116．2 m。钻孔相应二水平(标高：+4．0 m)10 m 范围内
无井巷；钻孔三水平(标高：一117．0 m)相应位置为主、副
井通道南侧4．9 m处，三水平以下最近井巷工程为三水平
清理斜巷(标高：一127．5 m)，岩距5．19 m，因距三水平开
孔位置高差小，不会对施工造成影响；钻孔四水平(标高：
一250．7 m)相应位置为侯罐室北侧13．2 m处，周围10 m
范围内无其他井巷工程，钻孑L五水平(标高：一380．2 m)相
应位置为老主井井筒西侧，最近巷道为五水平管子道(标
高：一371．1 m)，岩距1O．16 m处，三、四、五水平共计施工
岩巷工程173 m。
2)超前架设U 型钢临时支护前，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型钢无法使用临时前探梁支护时，可采用
带帽点柱(3．1 m单体液压支柱)作为临时支护进行架设，
等架完6棚U型钢支架后，再用专用U型钢支架前探梁
专用卡及前探梁。
6 结语
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。
作者简介：王献伟(1968一)，男，河南洛阳人，1989年毕业于焦作
煤炭工业学校，工程师，现从事生产技术工作。
收稿日期：2012-05—09 编辑：叶忠群
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