煤矿采掘面回风暗立井施工工艺研究

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1、煤矿采掘面回风暗立井施工工艺研究崔占鳌大同煤矿集团宏泰矿山工程建设有限责任公司摘要：为解决煤矿深部开釆地压大、地质条件复杂的问题，在对晋华宫矿的暗立井施工情况分析的基础上，阐述了施工方法和施工工序，重点分析了过煤层及过不稳岩层施工的施工工艺。通过使用反井钻机施工工艺对回风暗立井进行施工，有效提升了煤矿开采区域的工程进度，确保煤矿开采区域的接替顺利完成。关键词：煤矿采掘工作面;暗立井;施工工艺;反井钻机;作者简介：崔占鳌（1985-）,男，工程师，毕业于黑龙江科技大学采矿工程专业，主要从事矿建技术工作。收稿日期：2017-08-

2、02Received：2017—08-020引言暗立井又称盲竖井、盲立井，为不与地面直接相通的直立巷道。其最重要的作用是通风、探矿、运输设备及工具等。暗立井施工过程中采用的反井断面形式有很多种，常见的有圆形结构、方形结构及矩形结构。暗立井不仅能够使井下的作业条件得以有效改善，还能有效地提升煤矿开釆效率，确保煤矿开釆作业的安全性。1工程概况晋华宫矿的生产能力为4.0Mt/a,402采区为该矿井的接替采区，其回风设计为暗立井，高度为177.9m。暗立井的形状为圆形，直径4.5m，釆用素混凝土支护，井壁厚为0.4m,混凝土强度标号为

3、C25,掘进断面22.1m,净断面15.896m,在过煤区域及过不稳岩层区域，加设锚网喷支护。2施工方案设计在进行暗立井施工之前，首先完成瓦斯抽放钻孔作业，全面地抽放煤层中赋存的瓦斯。采用型号为ZFY-300反井钻机设备，钻取直径1.4m的孔，将此钻孔作为通风及溜矸孔使用。并且，在硐室临近位置安装JY-4A型绞车，作为暗立井施工期间的临时提升设备。暗立井垂直深度相对较人，当施工至30m深的位置吋，应当加设双层吊盘，利用2台J11-20型绞车进行悬吊，悬吊使用的钢丝绳作为吊桶的稳绳。经过爆破处理以后的矸石，采用人工方式攉到钻孔之

4、中，使之跌落至回风道之中，再通过靶斗机将矸石装至矿车之中运送出去。3施工方法和施工工序3.1施工前准备工作依照施工暗立井实际情况，在硐室施工过程中，架设2根工字钢作为悬吊设备以及天轮的固定平台梁。因为在硐室临近位罝安装型号为JY-4A的绞车，需要对人员、材料以及设备等进行运输，而硐室的提升高度有限，因此，将井盖设计成推拉式井盖，便于吊桶的提升。3.2施工方法和施工要点(1)作业方式的选择。此次暗立井施工采用一掘一砌循环作业，可有效地提升作业效率。(2)使用钢筋网盖板将溜矸孔及时封盖，避免人员意外坠入孔中，确保施工人员安全。(3

5、)在暗立井施工深度达到5m以后，及时安装锁口盘，并且在暗立井上口安装上锁扣钢梁，将风管、水管等与钢梁固定。在喑立井施工深度达到30m以后，安装双层吊盘，吊盘间距离为3.5m，采用2台JH-20型绞车进行悬吊。(4)施工工艺为钻爆法钻眼爆破施工工艺。采用YT-28型钻眼设备打眼施工，采用水胶炸药和MFB-200型引爆器。具体的爆破参数如表1所示。表1爆破参数下载原表类别炮眼圈径/n炮眼深度Xn煤眼数量/个引爆顺一圈眼2.11.6151二圈眼3.21.619CZ崩落眼4.21.629r周边眼5.21.637L(1)装岩出矸。在完成

6、爆破施工作业以后，将岩石碎块采用人工的方式攉到钻孔之屮，使之跌落至回风道之屮，再通过耙斗机将矸石装至矿车运送出去。(2)支护施工。暗立井的永久支护使用素混凝土材料进行支护，在过煤区域以及过不稳岩层区域，加设锚网喷支护，以有效地避免片帮问题发生。在混凝土浇筑施工过程中，釆用每段高度为1.3m的钢模板。使用机械设备进行均匀搅拌制备混凝土材料，下料使用溜灰管道进行输送。3.3施工工序暗立井施工工序如图1所不。王一＞1打眼放，J画轮廓线下中心线立模支护打眼放图1暗立井施工工序下载原图4过煤层及过不稳岩层施工4.1过煤层施工4.1.1刷

7、扩掘进前加固处理暗立井施工作业前，在暗立井上门硐室N进行瓦斯抽放钻孔作业，等到煤层屮赋存的瓦斯抽放作业完成，经测试符合设计以及标准耍求后，通过高压注浆设备，利用瓦斯抽放钻孔实施注浆加固处理，确保煤层稳定性。钻孔封堵时，首先在无缝钢管上U位置设计丝扣结构、下U位置安装法兰盘、法兰的下部再加设2个橡胶垫塞，然后再装上长度为0.5m的短节，在短节的上、下端分别安装上法兰盘。在上门位置加装上螺母，并将螺母旋紧，从而使加设的橡胶垫塞受到一定的压力而膨胀密封钻孔。螺母旋紧的压力在3~5MPa之间。4.1.2刷扩掘进支护施工工艺依据设计以及

8、规范要求进行施工作业，在工作面掘进作业以及打钻作业过程中，确保煤壁保持铅锤，防止出现“伞檐”问题。当暗立井施工作业达到全煤区域以后，在井壁四周的钻眼不安装炸药，在爆破施工完成以后，个别部位达不到尺寸的要求，可以采用人工作业方式，使用手镐等工具进行刷扩处理，同时，挂防护网，进行