煤矿井下弯道施工技术研究与应运

煤矿井下弯道施工技术研究与应运
作者：张丽斌
来源：《中国科技博览》2014年第20期
[摘要]文章针对井下弯道施工过程中的特点和要求，并结合平巷掘进情况，通过实例详细介绍了弯道施工中巷道中线延伸的施工过程，给出了弯道施工炮眼布置原则，实践表明，该技术对弯道施工具有一定的指导意义。

[关键词]弯道施工；巷道中线延伸；炮眼布置；掘进爆破
中图分类号：TD712.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0056-02
煤矿井下巷道分直道和弯道。

遇到特殊情况因因行车需要，直线巷道由弯道连接，弯道施工时，必须按照设计的曲率半径掘进，然而弯道施工中中线的延伸、炮眼布置等施工技术显得尤其重要，结合实例，做具体的说明和系统的研究。

1 巷道中线延伸
一般井下巷道中线延伸方法是利用光照三线成一线，在巷道掌头确定中线位置。

利用中线点来控制施工方向。

根据已知巷道点坐标，结合现场测量出的数据推算出所施工巷道的某点坐标。

当某控制点确定后，然后辅助测定两根线点。

依次连续延伸中线向前掘进巷道。

准确地掌握巷道前进方向是保证弯道施工质量的主要因素，适合工人掌握的是使用延线方法。

一般巷道延线方法采用瞄线法、拉线法、测量人员翻线、利用激光看线法等来确定巷道中线位置，现以瞄线法为例，来具体说明直线施工中如何进行中线延伸。

某巷道已知四根线点1、2、3、4（铅垂拴线绳的测量控制点），如何向前延伸确定线点5、6 的位置，巷道中线延伸如图1所示。

1）甲站在巷道内垂线1的后面，首先检查已知线点1、2、3、4点是否在一条直线上，至少三根在一条直线上才能延线，假设已知线点1、2、3、4均在同一直线上，沿中线方向用眼睛进行瞄视；乙在要设新点5的地方用灯照亮手执的垂线并由甲指挥缓慢移动，直到甲认为手执的垂线在中线延长方向上为止。

然后设法在顶板上固定好垂线；甲再看垂线5，确认一致后即设好一个点。

2）甲照亮原垂线1，乙照亮垂线5，丙在要设新点6的地方手执垂线，由乙通过垂线5和6看垂线1，指挥丙按照1）中的步骤延设出6点。

3）同法再延出7#和8#点，5#～ 8#点即为新延设的一组中线。

4）将线点5、6、7、8等用白灰画成一条直线，确定巷道施工的方向，结合中线最终确定巷道掌头断面位置。

2 弯道施工中巷道中线的延伸
2.1 弯道概况
弯道施工延线与平巷延线类似，由已知线点找出掌头断面正中位置，然后根据设计的弯道曲线半径。

延伸中线确定掌头断面中线位置。

现以阳煤集团三矿裕公井5700m碹岔为例，假定已知直道终点坐标测点X，测点向前1.77m 将施工一弯道。

弯道参数为： R = 12m；
α=61°30′； T=R×tg（α/2）=7139mm；Kp=（π×R×α）/180 =12881mm。

如图2所示。

2.2 弯道中线确定
利用瞄线法确定中线到掌头断面上位置，然后利用CAD制图软件，沿原有施工方向绘制向前每间隔1m垂直中线到弯道两帮距离，如图2所示。

2.3 拉线施工
施工过程中，沿中线方向每间隔1m确定中线点在掌头断面上位置，然后根据测点X 点前距离1.77m为弯道开始位置，拉垂直中线到内外帮的距离，确定内外帮位置。

当继续向前施工弯道时，中线点终究会照射到巷道掌头断面外帮位置，如果无法方便看线。

在施工一段距离后，专业技术人员应根据两方位所形成的夹角，来确定弯道变线后，再根据该方位线点到巷道两帮距离来确定巷道两帮位置，如图2所
现场施工中，操作人员根据工程技术员所画的图纸，测量出垂直中线到两帮距离，就可方便的确定弯道内外帮边线位置。

但有些弯道要多次进行变线，因此应根据现场实际情况，补充绘制图纸来指导生产。

3.1 轮廓线的确定
传统的岩巷掘进都是采用打眼爆破，根据中线延确定巷道施工方向，根据轮廓线确定巷道形状。

已知测点标高数据，利用“坡度规”测量出顶板高底程度，现场队干用在掌头画出断面轮廓线，打眼工根据轮廓线进行打眼，确保打眼质量和爆破后成型质量。

必要时用测量距离来确定轮廓线边缘位置。

先画出轮廓线边缘点位置，然后将点用曲线平滑连接起来，最后形成整个巷道轮廓线。

这种方法操作方便，易掌握，只要确定从顶板向下间隔多大，以及到轮廓线边的距离即可，如图3所示。

施工弯道过程中画轮廓线时，先确定掌头断面中线位置，然后测量出中线至内外帮距离，确定内外帮线点位置，然后用白灰将内外帮线点和顶板控制点用光滑曲线连接起来，最后形成轮廓线图。

3.2 炮眼布置
轮廓线画好后，根据轮廓线的位置来进行炮眼布置，平巷断面炮眼布置示意图如图4 所示，炮眼布置参数见表一。

但是弯道施工时，由于弯道外侧较内帮长，要使巷道沿设计曲线前进，每茬炮的进尺外帮就要比内帮大，掏槽眼的位置向外帮适当偏移，同时外帮的帮眼要适当加深，外帮的帮眼向里甩偏移一定角度，并相应增加装药量；相反，内帮的帮眼向里甩偏移一定角度，内帮的炮眼深度要减小。

弯道断面炮眼布置示意图如图5所示。

对比图5与图6可以清晰看出，除掏槽眼外，其它所有炮眼明显向左帮偏移一定的角度，并且内帮眼应减少施工深度，外帮眼应向里偏一定的角度，外帮眼应增加施工深度，具体外偏角度和加长外帮炮眼深度根据现场转弯实际情况而定。

炮后局部地点需要调整时，采用辅助手镐成型
4 结语
根据弯道施工中特有的施工要求和特点，针对现场施工的实际情况，论述了如何找准合理施工弯道方式。

技术人员应及时提供准确图纸数据来指导生产，现场施工管理人员应熟练掌握弯道看线步骤；合理布置炮眼、优化爆破参数；加强弯道段顶板支护，保证巷道成形，进一步提高了弯道施工单进水平。

参考文献
[1] 杨小兵.弯巷掘进定向与炮眼布置[J].煤炭工程，2004，（10）：24～26.
[2] 黄志强，尹卫平，高学奎.大倾角曲线岩巷反向施工实践[J].煤炭工程，2007，（05）：34～35.
[3] 王景义，孙亮.曲线巷道施工中的质量控制[J].煤炭工程，2010，（04）：37～39.
[4] 杨生全.平巷与斜井工程[M].徐州：中国矿大出版社，1992.
作者简介
张丽斌（1983—），男，山西忻州人，2012年毕业于大同大学，工学学士学位，矿建助理工程师，阳煤集团三矿从事采矿设计工作。