大断面斜井快速掘进工艺优化

调查显示， 在巷道掘进与支护作业中， 支护时间 约占总作业时间的 70% 。 因而积极推行锚杆支护， 并将掘进与支护有机的结合起来， 合理缩短空顶距 。 才能有效提高巷道掘进速度 因而为提高掘进效率 采用锚杆金属网喷射混凝土加钢筋拱架支护 2． 1 临时支护
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工程概况 某矿具有煤层埋藏较浅、 表土层较薄、 上覆岩层
井巷掘进是一个复杂的多工序交替过程， 主要 由破岩、 装运、 支护 3 大工序组成。3 大工序中， 各 工序并不是独立进行的， 由于时间及空间、 人员数量 限制， 各工序在配合上相互联系、 相互制约。施工顺 序或时间、 空间和人员上协调不好， 影响掘进速度。 井巷掘进速度低的原因主要是迎头空间狭小 ， 不能 实现平行交叉作业， 井巷掘进实行顺序作业， 一道工 序完成后， 再经行另一道工序， 造成工人的工作量不 饱和， 时间、 空间不能充分利用， 经常出现窝工现象， ［1 － 2 ］ 。 因而造成工时利用率低 要达到井巷施工的快速高效， 最根本的就是要 使每个工序都能够高效率， 并使得每个工序能够很 好地协调连接起来。 所以， 井巷快速掘进就是采用 合理的掘进、 破岩、 装运和支护技术， 科学管理施工 使每个工序用时最少、 各个工序之间转 的各个工序， ， 换顺畅 使井巷的施工技术和组织管理都能够良好 发挥 1
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（ 第 43 卷第 10 期）
技术·创新
大断面斜井快速掘进工艺优化
王术龙
（ 大屯煤电（ 集团） 有限责任公司， 江苏 徐州 221611 ）
摘
2 要： 某矿副斜井掘进断面积达到 22． 9 m ， 为提高掘进速度， 采用了 2 台掘进机同时掘进， 掘 出 2 排锚杆间距后及时进行临时锚杆支护的工艺 。合理安排、 利用了工时， 使工人和掘进机的功
WANG Shu － long （ Datun Coal － electricity （ Group） Limited Liability Company， Xuzhou 221611 ， China） Abstract： The tunneling section of auxiliary inclined shaft in a coal mine reached 22． 9 m2 ，in order to improve the tunneling speed， two sets of roadheader were used to excavate at the same time，and the process of carring out the temporary bolt after digging out two rows of bolt spacing was used． It reasonably arranged and used the working hours，the efficacy of workers and roadheaders reached the best and effectively improved the tunneling speed of inclined shaft． Key words： large section inclined shaft ； tunneling； process optimization； bolting
基金项 目： 国 家 重 点 基 础 研 究 发 展 计 划 （ 973 计 划 ） 资 助 项 目 （ 2011CB201204 ）
技术·创新
基岩段采用锚杆金属网喷射混凝土加钢筋拱架 支护。锚杆间排距 800 mm × 800 mm， 矩形布置， 使 用 16 mm × 2 200 mm 圆钢树脂端头锚固锚杆； 喷 射混凝土厚度 100 mm， 混凝土等级 C20 ； 金属网使 用 6． 5 钢筋制作， 网片规格 1 100 mm × 2 200 mm 网 100 mm × 100 mm ， 孔 网间搭接宽度不小于 150 mm； 钢筋拱架采用 20 圆钢制作， 每个钢筋拱架用 9 根锚 杆与围岩固定。 3 3． 1 施工工艺 掘进工艺
采用吊挂 前 探 梁 作 为 临 时 支 护， 采用用 4 根 75 × 3 000 mm 圆钢， 间距 1． 6 m， 用金属锚杆和吊 环固定， 吊环形式为环形， 每根梁不少于 2 个吊环， 吊环用配套的锚杆螺母固定； 前探梁上方用规格为： 长 × 宽 × 厚 = 1 800 mm × 200 mm × 150 mm 的木板 梁接顶。 2． 2 永久支护
（ 2012 － 10 ）
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巷道施工方法有： 全断面法、 台阶法、 台阶分部 分部法（ 上下导坑法、 上导坑法、 单侧壁导坑法、 法、 双侧壁导坑法 ） 等。 某矿斜井断面为半圆拱形， 掘 进宽 5． 6 m， 掘进高度 4． 7 m， 掘进断面 22． 9 m， 净
2 宽 5． 4 m， 净高 4． 3 m， 净断面 20． 0 m 。若采用全断 面一次开挖会使迎头工作空间拥挤， 工序间不能平
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强度较软的地质特征。 副斜井井筒自表土开口， 沿 方位角 195°30＇、 坡度 － 5． 5° 掘进， 井底位于 3 － 1 煤 层中。其中进入 2 － 2 中煤层后按长度 60 m 水平段 施工， 之后按 － 6° 掘进， 进入 3 － 1 煤层后按长度 30 m 水平段施工， 总掘进长度为 2 109 m。井筒断面形 掘进宽度为 5． 6 m， 掘进高度为 4． 7 状为半圆拱形， 2 m， 掘进断面积为 22． 9 m ； 净宽度为 5． 4 m， 净高度 2 为 4． 3 m， 净断面积为 20． 0 m 。 2 支护设计
有效提高了斜井掘进速度。 效达到了最优化， 关键词： 大断面斜井； 掘进； 工艺优化； 锚杆支护 中图分类号： TD353 文献标志码： B 文章编号： 1003 － 496X（ 2012 ） 10 － 0080 － 03
Rapid Tunneling Process Optimization in Large Section Inclined shaft