大断面硐室正台阶分层施工应用实践

为满足大型综采支架 在井 下拆装、检修需要 ，特在井下支架存放 ３ 支护技术方案 硐室开 口 １ ０ ｍ后对原硐 室进行扩 宽加 高，作 为支架检修硐室 。硐室设 计长度 ３ ０ ｍ；断面为 圆弧拱型 ；净宽 ６ ． ０ ｍ、净高 ６ ． ５ ｍ， 结合 装车后 支 ３ ． １ 支护 方案的确定 架的高度 ，确定硐室墙高为 ３ ． ５ ｍ；锚 网索喷浆联合支护 ，混凝土 喷厚 支架检修硐室布置在 ３ 上煤顶板岩石 中，由于硐室跨度及 断面 积 ０ ． １ ５ ｍ；Ｓ ＝３ ５ ． １ ｍ。 Ｓ ＝３ ９ ． ９ ｍ 。 都比较 大 ， 为有效控制 围岩 ， 提高支护强度 ， 降低支护成本和劳动强度 ， 支架 检修硐 室布置在 ３ 煤顶 板岩石 中，为砂质泥岩 ，平均厚 度 结合本矿及周边矿井应用 实际，通 过工程类比法 ， 选择 锚网索为硐室 约为 １ ０ ． ７ ３ ｍ； 再 往上为中砂岩 ， 平均厚度约为 １ ４ ． １ ２ ｍ。 的主要支护方式 。同时考虑 到硐 室服务 年限较长 ，为防止围岩分化、 锚杆 （ 索）、经纬网等金属材料锈 蚀，因此，在 锚网索支护的基础上 ２ 施工技术方 案 增加喷浆支护 。综上 ，支架检修硐 室最后 确定 的支护方式为锚网索喷 浆联合 支护。 ２ ． １ 施工方案选择 ． ２ 辅助支护 煤矿井下大断面硐室施工 ， 根据围岩稳定性和断面大小主要 有三 ３ 顶、 帮均采用网格为 ５ ０ × ５ ０ ａ ｒ ｍ的经纬 网加钢筋梯 ， 网片搭接处 （ 网 种常用施工方法 ：全断面施工法、导硐施 工法 、台阶式分层施工法 。 （ １ ）全断面 施工法 ：按巷道 （ 硐 室）的设计 掘进断面 一次将 硐 间搭接长度不 小于 １ ０ ０ ａ ｒ ｍ） 每 隔２ ０ ０ ａ ｒ ｍ用１ ２ ＃ 双股铁丝连接在一起 ， 室掘出。 适用于围岩稳定、 断面高度不是很大 （ 不大于 ５ ｍ） 的巷道 （ 硐 使得锚杆索与经纬网形成支护的同一 整体 。 室）掘进。优缺点 ：便于机械化 施工。 结合锚杆 （ 索 ） 的 外 露 长 度 ，确 定 硐 室 混 凝 土 喷 浆 厚 度 为 ５ ０ ａ ｍ ｒ （ ２ ）导硐施 工法 ：在巷 道 （ 硐室 ）的某一部位 先用小 断面 的导 １ 硐掘进 ， 然 后再进行扩帮 、挑顶、挖地 ， 将导硐逐步扩 大至设计 断面 。 ４ 主 要安全技术措施 可 以一次掘 至巷道 （ 硐室）全长然后再进行扩硐 ；也可 以使 导硐超 前 （ １ ）严格 在 巷 道轮 廓 线上 打 眼 ，要 求开 孔位 置精 确 ，误差 在 定距离 ，再进行扩 硐工作。根据导硐在巷道 （ 硐室 ）断面 内的位 置 不同 ，又可 以分为 中央 上导硐、中央下导硐、单侧下导硐 、双侧 下导 ５ ０ ｍ ｍ 以内 ，炮 眼的深 度、角度和个 数，符合作业规程 中光 面爆破的 硐、上下导硐等多种具体 的施工方法 。适用于 围岩稳定性差 、断面又 设计要求 ，杜绝超挖 、欠挖 的现象 ，且必须使用湿式打眼 。 较大的巷道 （ 硐室 ）。 优缺 点：能有效的缩短围岩的暴露面积和时间 ， （ ２ ）该巷道 采用 ３ 根金属 前探梁作 为 临时支护 ，每次爆 破后 ， 使巷道 （ 硐室） 的顶、 帮易于维护 ， 施工安全得 到保障。 但 该法 步骤 多、 必须先将前探梁伸到控顶 区 ， 铺好 支架和金属网 ，并用背板和木刹将 效率低、速度慢、工期长 。 其与顶板结实。 （ ３ ）台阶式分 层施 工法： 将巷道 （ 硐室）沿其高度分为几个分层 ， （ ３ ）巷 道 整体 变 形较 大 ， 冒顶 、片 帮严 重 时，应 缩小 锚杆 间 按照一定 的施工施 工顺序分次进行掘进 、支护 的旎工作业方 法。先施 排距 为 ６ ０ ０ ａ ｒ ｍ，并 每 隔 ６ ０ ０ ｍｍ加 打 两 根 Ｏ１ ７ ． ８ Ｘ８ ０ ０ ０ ａ ｒ ｍ锚 索 ， 间 ８ ０ ０ ａｍ，排 距 １ ｒ ２ ０ ０， “ 矩 型 布 置或 增加 架 棚复 合支 护 ，排 距 工上 分层工 作面 时称为 正台 阶分 层施 工法 ；先 施工下 分层 工作面 时 距 １ ０ ０ ａ ｒ ｍ，位于锚杆排距 中间。 称为 倒台 阶分层 施工法 。适用于 围岩稳 定或 中等稳定 、断 面较大 的 ６ （ ４ ）锚杆 （ 索 ）支护及喷浆质量要求必须符合工程要求。 硐室 。优缺 点 ：采用此方法 由于空间宽度较大 ，工人作业方便 ，与 导
全支护 。
关键词 ：大断面；硐 室；正 台阶施工；锚 网索喷联合 支护 Ｄ Ｏ Ｉ： １ ０ ． １ ６ ６ ４ ０ ／ ｉ ． ｃ ２ ０ １ ７ ． ０ ３ ． １ ０ ７
微 山崔庄煤矿位于 滕南煤 田南部 ，井 田面积约 １ １ ． ９ １ ｋ ｍ ，地面标 ＝ ６ ． ０ ｘ ６ ． ５ ｍ， 墙高 ３ ． ５ ｍ； （ ３ ）按照净宽 ×净高 ＝ ６ ． ０ ×３ ． ５ ｍ， 墙高 ０ ． ５ ｍ 高＋ ３ １ ． ７ ０～ ＋ ３ ２ ． ８ ０ ｍ。煤层顶底板都较为平整稳定 ，为较稳定型顶板 ， 的 圆弧拱 形断面施工硐室上分层 ，采用一次打 眼，两次装药 ，两次爆 矿井 工程地 质条件 属中等 （ Ⅱ 类） 。 破 的方式掘进 ，先 爆破下 部炮 眼，再 爆破 上部 炮眼 ； （ ４ ）按 照净 宽 ×净 高 ＝ ６ ． ０ ×３ ． ０ ｍ，的矩形 断面施 工硐室下分层 ，采用一次打眼 ，一 １ 工程 概 况 次装药 ，一次爆破 的方 式掘进 。
工 程 技 术
蝉 工豢 技术
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大断 面硐室正 台阶分层施工应用实践
马 楠， 班训海 ， 颜 超 （ 微 山崔庄煤矿有限责任公司 ， 山东 微 山 ２ ７ ７ ６ ０ ６）
摘 要 ：煤矿 井下硐 室由于断面大、服 务年限长，在施 工过程中存 在着掘 进难度 大，巷道支护设计要求 高等 问题 。本文主要介绍 了崔庄煤矿井 下支架检修硐 室施 工方案 选择 、锚 网索喷联合 支护设 计等。通过实践证明采用正 台阶施工法 、锚 网索支护工 艺实现 了大断 面硐 ｌ 起 速掘进与安