摘要：以新元煤礦為例，對大斷面硐室施工存在的問題進(jìn)行分析研究，提出了可行的施工方法以及行之有效的支護(hù)措施，確保了硐室施工安全。

關(guān)鍵詞：大斷面硐室；施工方法；支護(hù)措施

1工程概述

山西新元煤炭有限責(zé)任公司位于山西省晉中市壽陽縣境內(nèi)，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為3Mt/a，井田內(nèi)目前回采煤層為3#煤層，屬石炭系煤層，煤層內(nèi)含有夾矸，不穩(wěn)定，煤層平均厚度為3.5m；3#煤層直接頂主要以泥巖為主，巖石普氏系數(shù)f＜3.0，直接頂平均厚度為4.2m，基本頂主要以砂巖為主，巖石普氏系數(shù)f＞4.0，平均厚度為11.7m。3109工作面為盤區(qū)西翼，3109運(yùn)輸順槽設(shè)計(jì)長度為1650m，巷道皮帶頭位置斷面規(guī)格為寬×高=5.3m×5.2m，剩余段巷道斷面規(guī)格為寬×高=4.2m×3.5m。為確保運(yùn)輸順槽后期配套設(shè)施安裝，根據(jù)設(shè)計(jì)需在3109運(yùn)輸順槽皮帶頭段施工一個(gè)移變硐室，移變硐室距皮帶頭距離為30m，硐室斷面規(guī)格為長×深×高=8m×5m×3.5m，沿底留頂進(jìn)行施工，初步設(shè)計(jì)中采用全斷面爆破施工工藝，且頂板采用單錨桿、錨索進(jìn)行支護(hù)，頂板每排布置8根單錨桿，共計(jì)四排，硐室內(nèi)施工三根錨索，間距為3m。由于硐室斷面大，硐室在開口施工時(shí)頂板破碎嚴(yán)重，支護(hù)困難，對此新元煤礦通過技術(shù)研究，對該移變硐室施工難點(diǎn)進(jìn)行深入分析，并提出了合理的施工方法及支護(hù)措施。

2大斷面硐室施工難點(diǎn)

1）3109運(yùn)輸順槽皮帶頭移變硐室高度為3.5m，采用沿底留頂進(jìn)行施工，根據(jù)新元礦地測科提供資料顯示3109運(yùn)輸順槽直接頂主要以炭質(zhì)泥巖為主，巖石層脆性大、易破碎，該巖石層為移變硐室頂板，在全斷面爆破施工過程中受震動(dòng)影響，頂板巖石層很容易出現(xiàn)破碎、離層、垮落現(xiàn)象。2）由于移變硐室寬度為8.0m，采用全斷面爆破施工時(shí)頂板空頂面積大，若支護(hù)不及時(shí)很會(huì)發(fā)生頂板局部漏頂事故，同時(shí)頂板采用單一的錨桿、錨索支護(hù)無法滿足支護(hù)需求，很容易造成頂板支護(hù)失效現(xiàn)象。

摘要:文章基于雙柳煤礦深部硐室頂板壓力大、巖層硬度小等特點(diǎn)，為了確保硐室施工安全及滿足支護(hù)要求，采用導(dǎo)硐工藝，解決了施工及支護(hù)難題，滿足了礦井正常生產(chǎn)需求。

關(guān)鍵詞:深部硐室;導(dǎo)硐施工工藝;雙柳煤礦

1工程概況

礦井在正常的開采中，隨著采區(qū)的延伸，經(jīng)常會(huì)遇見施工采區(qū)配電點(diǎn)、水倉等大硐室。雙柳煤礦硐室就施工的地質(zhì)條件來說，埋藏深度770m以上，巖層的硬度系數(shù)較低，頂板壓力大，可能出現(xiàn)施工后支護(hù)困難等問題。其次，硐室的斷面大、不規(guī)則的斷面多，因此硐室的施工工藝順序尤為重要。此硐室施工主要采用導(dǎo)硐施工工藝。硐室要求高4000mm，1個(gè)主硐室，3個(gè)洞口凈寬分別為3000mm、2500mm、2500mm。雙柳煤礦施工硐室主要分為三個(gè)部分，如圖1所示，3個(gè)水平軸線長度距離差距并不是很大而又不直通地面的地下巷道，在這3個(gè)硐室中，分布了整個(gè)施工流程中的主要設(shè)備和關(guān)鍵部分，硐室的施工流程和施工方式成了決定施工安全性和效能的重要因素。

2施工方式

選擇硐室的施工方式時(shí)應(yīng)充分考慮復(fù)雜的地形因素。雙柳煤礦硐室施工方法主要有:爆破、支護(hù)、注漿，每一個(gè)都是必要環(huán)節(jié)。因此在掘進(jìn)過程選用的固定方式為頂部撞鍥推進(jìn)［1］，用插針的方式對其進(jìn)行有效支護(hù);在爆破的過程中，按照現(xiàn)場的施工條件、斷面大小、巖石的堅(jiān)硬情況，將范圍圈在放一次炮推進(jìn)800mm左右，同時(shí)要及時(shí)跟上臨時(shí)支護(hù)與永久支護(hù)。在爆破推進(jìn)、支護(hù)完好后，及時(shí)采用灌漿加固的方法來補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，選用濃度比例為1．3∶1左右的雙漿液(組合成分:水泥和水玻璃)。在TY930型風(fēng)鉆施工鉆眼中，要確保鉆眼的直徑為38～48mm，再采用細(xì)管推進(jìn)注漿的方式。在灌漿凝固的過程中，要確保硐室內(nèi)的壓力相對均衡，使氣流維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)中。特殊區(qū)域具體施工工藝流程:由東向西施工，先施工西部的喇叭口，待喇叭口徑灌漿結(jié)束后，在整個(gè)硐室的吶叭口內(nèi)側(cè)位置提前做好準(zhǔn)備，頂上角度需向上調(diào)整33°左右，位于底部的坡度也需向下調(diào)整10°左右，然后開始按照施工要求的尺寸向里施工。在硐室的前期掘進(jìn)工作和灌漿完成后，需要采用爆破推進(jìn)，在控制炮眼的藥量時(shí)，在硐室周圍打眼少裝藥，鉆眼的間距300mm，裝量每眼不多于1/2卷，炮眼深度不小于1000mm，爆破以后根據(jù)現(xiàn)場硐室的成型條件，可以采用風(fēng)鎬補(bǔ)充施工，確保硐室成型達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。硐室施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是喇叭嘴，這個(gè)位置存在硐室高差，導(dǎo)致頂板不在同一個(gè)巖層上。這個(gè)位置很重要，因此在施工的過程之中，為了確保施工團(tuán)隊(duì)的安全和施工效能的提高，這個(gè)地方更要有嚴(yán)格的施工要求。該區(qū)域施工完成后，繼續(xù)往里推進(jìn)，先按照2000mm寬度施工，待頂板支護(hù)完整后，再采用擴(kuò)幫的方法來保證硐室的寬度，既要注意效率，也要注意施工速度，不能因?yàn)樽非笏俣榷鲆晹U(kuò)幫過程中的安全問題［2］。上文所述的導(dǎo)硐式施工工藝主要適用于巖層硬度系數(shù)較低的礦洞，因此保證施工過程的穩(wěn)定與安全不可忽視。

摘要：十一采皮帶下山是錢家營礦業(yè)公司第一條以煤代巖巷道，沿煤12-1施工皮帶下山，在煤層巷道中施工永久硐室工程在錢家營礦業(yè)公司也沒有先例，通過制定合理的支護(hù)設(shè)計(jì)，完善的施工方案，安全、快速、優(yōu)質(zhì)的完成了該硐室的施工，為以后在煤層巷道中施工永久硐室工程積累了經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：煤層巷道；硐室施工；實(shí)踐

十一采皮帶下山是錢家營礦業(yè)公司第一條以煤代巖巷道，將原設(shè)計(jì)布置在煤12底板巖層中的十一采皮帶下山，改為沿煤12-1施工皮帶下山，通過幾個(gè)月的施工。和施工巖巷比較，掘進(jìn)速度提高一倍，可以為保證礦井生產(chǎn)銜接起到可靠保障。皮帶山巷道布置到了煤層中，必不可少的中間搭接硐室也只能在煤層中施工；若在巖層中施工較大硐室工程，在技術(shù)、設(shè)備及人員方面都具備相當(dāng)成熟的經(jīng)驗(yàn)和條件，但在煤層巷道中施工永久硐室工程沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，施工難度也比較大。

一、工程地質(zhì)情況

(一)工程情況

十一采皮帶下山巷道沿煤12-1施工，根據(jù)工程設(shè)計(jì)十一采皮帶山施工至距四采皮帶山機(jī)尾443m位置施工十一采中部搭接硐室，搭接硐室后退10m施工電控室，工程情況如下：

摘要：十一采皮帶下山是錢家營礦業(yè)公司第一條以煤代巖巷道，沿煤12-1施工皮帶下山，在煤層巷道中施工永久硐室工程在錢家營礦業(yè)公司也沒有先例，通過制定合理的支護(hù)設(shè)計(jì)，完善的施工方案，安全、快速、優(yōu)質(zhì)的完成了該硐室的施工，為以后在煤層巷道中施工永久硐室工程積累了經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：煤層巷道；硐室施工；實(shí)踐

十一采皮帶下山是錢家營礦業(yè)公司第一條以煤代巖巷道，將原設(shè)計(jì)布置在煤12底板巖層中的十一采皮帶下山，改為沿煤12-1施工皮帶下山，通過幾個(gè)月的施工。和施工巖巷比較，掘進(jìn)速度提高一倍，可以為保證礦井生產(chǎn)銜接起到可靠保障。皮帶山巷道布置到了煤層中，必不可少的中間搭接硐室也只能在煤層中施工；若在巖層中施工較大硐室工程，在技術(shù)、設(shè)備及人員方面都具備相當(dāng)成熟的經(jīng)驗(yàn)和條件，但在煤層巷道中施工永久硐室工程沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，施工難度也比較大。

一、工程地質(zhì)情況

(一)工程情況

十一采皮帶下山巷道沿煤12-1施工，根據(jù)工程設(shè)計(jì)十一采皮帶山施工至距四采皮帶山機(jī)尾443m位置施工十一采中部搭接硐室，搭接硐室后退10m施工電控室，工程情況如下：

1.工程概況

穆陽溪芹山電站位于福建省周寧縣泗橋鄉(xiāng)芹山村附近?？値烊?.65億m3，電站總裝機(jī)容量70MW。水電站樞紐的攔河壩為鋼筋砼面板堆石壩。大壩總填筑方量230萬m3，總工期為37個(gè)月，高峰月上壩填筑集中在98年10月至99年2月,平均強(qiáng)度要求在20萬m3/月以上。

芹山水電站面板堆石壩在本3#和4#料場進(jìn)行峒室爆破是國家電力公司采用《采用硐室爆破方法開采符合級配要求的面板堆石壩壩料現(xiàn)場試驗(yàn)和推廣應(yīng)用》科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目中的一個(gè)子項(xiàng)目，其目的是通過峒室爆破試驗(yàn)研究，掌握高強(qiáng)度開采面板壩壩料的技術(shù)，制定和推廣設(shè)計(jì)方法和施工工藝，為國內(nèi)同類型高壩施工提供數(shù)據(jù)。

為解決高峰期上壩供料要求,結(jié)合國家電力公司重點(diǎn)科技研究推廣課題試驗(yàn)要求，我局于1998年8月1日在3#料場進(jìn)行硐室爆破試驗(yàn)，爆破總方量約14.36萬m3，共裝藥65624kg；10月14日在4#料場進(jìn)行了硐爆試驗(yàn)，爆落總方量約7.06萬m3，共裝藥48413kg，炸藥單耗為0.69kg/m3，分成4個(gè)段發(fā)起爆。

兩料場巖性均為火成巖，巖性單一，以流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r為主。弱風(fēng)化巖石飽和抗壓強(qiáng)度65～120MPa，微風(fēng)化巖抗壓強(qiáng)度120～146MPa。兩料場前期已進(jìn)行了爆破開挖，覆蓋層和強(qiáng)風(fēng)化層均已剝離。

2.爆破方案

1工程概述

張莊鐵礦是特大型地下鐵礦山，礦床位于區(qū)域構(gòu)造周集倒轉(zhuǎn)向斜的西翼(倒轉(zhuǎn)翼)，呈單斜構(gòu)造形態(tài)，總體為急傾斜厚大礦體。礦體頂部直接被第四系黏土、亞黏土、黏土、砂礫層覆蓋，覆蓋層厚146～196m，砂層含水豐富。第四系之下為基巖古風(fēng)化帶，厚度20～70m，一般為40m左右。接近古風(fēng)化帶礦石為氧化礦，氧化帶風(fēng)化裂隙發(fā)育，礦石多呈碎塊狀。氧化礦帶厚度61～28m，平均38m，14線以北較厚，16線以南較薄。氧化帶以下為原生磁鐵礦體，主要為石英磁鐵礦，礦體較堅(jiān)硬完整。礦體頂板主要為黑云片巖，巖石堅(jiān)硬、整體性好;底板主要為角閃斜長片麻巖，黑云斜長片麻巖，頂板穩(wěn)固性中等。由于礦巖穩(wěn)固性好，水文地質(zhì)條件簡單，設(shè)計(jì)采用階段空場嗣后充填采礦法開采，首采中段為－450～－390m水平，中段高度60m，采用大直徑深孔階段空場嗣后充填采礦方法。0911盤區(qū)1105#礦房備采礦量25萬t，下部中孔鑿巖可正常施工。在利用T150鉆機(jī)施工深孔時(shí)，遇到大面積破碎帶，鉆機(jī)無法鉆進(jìn)，影響礦房回采深孔成孔及后續(xù)爆破作業(yè)。通過利用已設(shè)計(jì)采礦深孔對工作面進(jìn)行預(yù)注漿，固結(jié)設(shè)計(jì)深孔周圍破碎礦(巖)石，并反復(fù)掃孔、注漿，確保深孔成孔并安全回采破碎礦體［1-2］。1105礦房鑿巖水平分Z1、Z22個(gè)鑿巖硐室，中間由3m的連續(xù)間柱分隔，鑿巖水平布置見圖1。

2實(shí)施方案及過程

利用原設(shè)計(jì)的深孔，施工順序依次為:開孔→埋圖11105礦房鑿巖水平圖設(shè)注漿孔口管→T150鉆機(jī)鉆進(jìn)→停鉆注漿→掃孔→注漿→再掃孔，直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度。同時(shí)，選取2－3個(gè)炮孔為試驗(yàn)孔(天井孔優(yōu)先作為試驗(yàn)孔)，逐步調(diào)節(jié)注漿參數(shù)，根據(jù)實(shí)際注漿效果確定下一步施工方案［3］。2．1鉆孔參數(shù)鉆孔深度為原設(shè)計(jì)炮孔深度。鉆孔開孔195mm，鉆進(jìn)2．5m，下入180mm高強(qiáng)塑料管(帶法蘭)2m，注漿固管。掃孔鉆進(jìn)采用160mm鉆頭。2．2注漿參數(shù)注漿采用水泥-水玻璃雙液漿為主，水泥漿水灰比1∶1～0．75∶1，水泥-水玻璃體積比為2∶1～4∶1。水泥采用P．O42．5R普通硅酸鹽水泥，水玻璃波美度38～40，模數(shù)2．8～3．2。必要時(shí)可添加水泥速凝劑等添加劑。注漿壓力控制在2MPa以內(nèi)，防止?jié){液擴(kuò)散較遠(yuǎn)。注入量較大時(shí)，要調(diào)節(jié)漿液配比，還可采取間歇式注漿。注漿工藝流程為:接通輸漿管路→壓水試驗(yàn)→注單液漿→注雙液漿→起壓封孔→沖洗輸漿管路→拆洗注漿泵。注漿工藝流程見圖2，(C液、S液分別代表水泥、水玻璃，注雙液漿時(shí)通過注漿泵注入混合器混合后使用)。2．3深孔注漿效果1105礦房鑿巖水平分Z1、Z2兩個(gè)鑿巖硐室，主破碎區(qū)域位于Z1鑿巖硐室。破碎區(qū)內(nèi)深孔布置每排8個(gè)孔，從Z2至Z1鑿巖硐室分別為1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#深孔(8#孔為礦房邊孔)。注漿區(qū)域內(nèi)1排、2排、3排各5#孔鉆孔深度可達(dá)22m左右，但鉆桿取出后塌孔無法使用，經(jīng)采用注漿工藝后成孔深度16m左右。同理，1排、2排各6#孔鉆孔深度35m左右，注漿后成孔深度30m左右，3排各6#孔鉆孔深度10m左右，注漿后成孔深度8m左右，破碎區(qū)其余各孔亦進(jìn)行注漿。2．4爆破回采順序1105礦房鑿巖水平分Z1、Z2兩個(gè)鑿巖硐室，由3m的連續(xù)間柱分隔。在Z2鑿巖硐室布置切割天井，切割槽寬度為Z2鑿巖硐室寬度?；夭勺鳂I(yè)時(shí)，首先在Z2鑿巖硐室形成切割槽區(qū)，為深孔爆破提供補(bǔ)償空間。為確保礦石盡可能完全回采，先爆破切割槽，然后爆破2區(qū)，再爆破3區(qū)(注漿區(qū)域)，2區(qū)、3區(qū)全部采用單側(cè)崩礦(大直徑深孔階段空場嗣后充填采礦法)，待上盤破碎段礦體爆破完成后，最后在4區(qū)進(jìn)行全面?zhèn)认虮赖V。同時(shí)，為做好控制爆破，對于3區(qū)(注漿區(qū)域)爆破主爆孔按照正常爆破裝藥量一半進(jìn)行，邊孔按照正常裝藥。爆破分為2次，一次20m。爆破區(qū)域分布見圖5。

3礦房回采情況

一般情況下，采用大直徑深孔階段空場嗣后充填采礦方法進(jìn)行礦房回采時(shí)，遇到大面積破碎帶，無法進(jìn)行鉆孔施工，會(huì)放棄該部分礦石回采，不僅增加了施工成本，更是造成資源浪費(fèi)。當(dāng)采用注漿法固結(jié)鉆孔，保證成孔率后，可安全回采礦石。經(jīng)掃描儀實(shí)測，1105礦房爆破效果見圖6、圖7，矩形標(biāo)示礦房設(shè)計(jì)邊界，曲線標(biāo)示爆破后礦房實(shí)際掃描邊界，可以看出破碎地段所有注漿成孔區(qū)域均完成爆破作業(yè)，礦房邊界超挖控制良好，安全回采礦石23萬t。

1工程概況

375m水平南翼膠帶運(yùn)輸斜巷設(shè)計(jì)長度為684m，坡度為10.5°上山，開口處底板標(biāo)高為－499.7m。－375m水平南翼輸送帶運(yùn)輸斜巷下部巷道分別為－375m南翼帶式輸送機(jī)機(jī)頭硐室，南翼煤倉上口通風(fēng)行人巷、南翼第七聯(lián)絡(luò)巷。如圖1所示。圖1巷道平面布置圖－375m水平南翼輸送帶運(yùn)輸斜巷開工時(shí)間較晚，且工作面運(yùn)輸需經(jīng)過南翼第七聯(lián)絡(luò)巷、南翼煤倉上口通風(fēng)行人巷、－375m水平南翼帶式輸送機(jī)機(jī)頭硐室，運(yùn)輸路線較復(fù)雜且需經(jīng)過二級斜巷運(yùn)輸。隨著巷道不斷向前掘進(jìn)，該運(yùn)輸路線不斷加長，如果采用傳統(tǒng)的礦車提升運(yùn)輸矸石和物料，運(yùn)輸系統(tǒng)不能滿足生產(chǎn)的需求，必然成為巷道上山掘進(jìn)的瓶頸環(huán)節(jié)。

2排矸運(yùn)輸系統(tǒng)

分析結(jié)合－375m水平南翼輸送帶運(yùn)輸斜巷實(shí)際情況，排矸運(yùn)輸系統(tǒng)有2套方案:①軌道運(yùn)輸排矸系統(tǒng);②輸送帶運(yùn)輸排矸系統(tǒng)。

2.1軌道運(yùn)輸排矸系統(tǒng)采用軌道運(yùn)輸出矸時(shí)，需經(jīng)南翼煤倉上口通風(fēng)行人巷25°斜巷及－375m水平南翼輸送帶運(yùn)輸斜巷兩條斜巷運(yùn)輸。采用軌道運(yùn)輸?shù)木蜻M(jìn)工作面的坡度、涌水量等因素一般不會(huì)對運(yùn)輸效率造成大的影響，但有許多不可克服的缺點(diǎn):(1)運(yùn)輸效率低軌道運(yùn)輸是一種間斷不連續(xù)運(yùn)輸，其運(yùn)輸能力取決于每次提升的串車數(shù)量、車輛在斜巷的運(yùn)行時(shí)間、裝載時(shí)間及車輛在車場的摘掛鉤時(shí)間。軌道運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)輸效率有其先天缺陷，且較難克服。當(dāng)巷道掘進(jìn)長度在300m以下時(shí)基本能滿足掘進(jìn)需要，當(dāng)掘進(jìn)長度在300m以上時(shí)，根據(jù)新橋礦上山掘進(jìn)軌道運(yùn)輸?shù)氖褂媒?jīng)驗(yàn)，掘進(jìn)長度每增加150m，每次運(yùn)輸時(shí)間會(huì)增加5min。(2)安全系數(shù)低采用絞車進(jìn)行倒拉提升時(shí)，必須時(shí)刻確保絞車、鋼絲繩、回頭滑輪、鉤頭、保險(xiǎn)繩、礦車連接的銷子及鏈環(huán)完好，否則極易出現(xiàn)“跑車”事故，造成較大安全隱患。且巷道掘進(jìn)長度的增加，軌道及鋼絲繩長度增加，安全系數(shù)也越來越低。(3)操作人員多、勞動(dòng)強(qiáng)度大－375m水平南翼輸送帶運(yùn)輸斜巷采用軌道運(yùn)輸時(shí)還另需經(jīng)過南翼煤倉上口通風(fēng)行人巷2級斜巷運(yùn)輸，2條斜巷運(yùn)輸需配備6人，且僅兩條斜巷之間人力推車距離達(dá)120m，還需配備2名推車工。運(yùn)輸輔助工達(dá)8人，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，且人均功效低。

2.2輸送帶運(yùn)輸排矸系統(tǒng)用輸送帶運(yùn)輸出矸時(shí)，必須在機(jī)頭硐室內(nèi)施工一溜矸小井，工作面矸石通過帶式輸送機(jī)運(yùn)送至溜矸小井處并經(jīng)溜矸小井溜至－550m水平南翼輸送帶運(yùn)輸大巷內(nèi)后方可運(yùn)走。采用輸送帶運(yùn)輸能有效解決軌道運(yùn)輸存在的各種不足，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

摘要:巷道改向問題一直是影響巷道快速掘進(jìn)的一大難點(diǎn)，傳統(tǒng)的巷道拐彎施工均是采用炮掘配耙裝機(jī)的方式進(jìn)行，但是其存在很大的問題，施工很不方便，而綜掘機(jī)拐彎施工工藝的應(yīng)用能在很大程度上改變傳統(tǒng)巷道拐彎工藝的不足，具有很大優(yōu)勢，故在本文中主要以濟(jì)寧運(yùn)河煤礦7310工作面切眼為例對綜掘機(jī)拐彎施工工藝在切眼施工中的應(yīng)用進(jìn)行了簡單的分析與探討。

關(guān)鍵詞:綜掘機(jī)；拐彎施工；切巷施工；應(yīng)用

1工程概況

濟(jì)寧運(yùn)河煤礦7310工作面切眼，位于3煤層中，工作面東至7310皮帶順槽，南臨7310工作面，西至7310軌道順槽，北臨邊界保護(hù)煤柱。1.1巷道布置7310工作面切眼開門點(diǎn)位于7310軌道順槽15號(hào)導(dǎo)線點(diǎn)北4.6~11.8m（巷道東幫），巷道位于工業(yè)廣場北部，東至7310皮帶順槽，南臨7310工作面，西至7310軌道順槽，北臨邊界保護(hù)煤柱。工作面切眼方位角90°，切眼設(shè)計(jì)長度184m。1.2巷道斷面（1）1-1斷面。7310工作面切眼導(dǎo)硐斷面形狀為矩形，斷面規(guī)格為荒寬×荒高=4200mm×2800mm，凈寬×凈高=4000mm×2600mm，荒斷面積11.76m2，凈斷面積10.4m2。（2）剝幫斷面。7310工作面切眼剝幫斷面形狀為矩形，斷面規(guī)格為荒寬×荒高=3300mm×2800mm，凈寬×凈高=3200mm×2600mm，荒斷面積9.24m2，凈斷面積8.32m2。煤礦現(xiàn)代化2018年第2期總第143期（3）2-2斷面。剝幫后切眼斷面形狀為矩形，斷面規(guī)格為荒寬×荒高＝7400mm×2800mm，凈寬×凈高=7200mm×2600mm，巷道荒斷面積=20.72m2，凈斷面積=18.72m2。（4）3-3斷面。剝幫后煤機(jī)硐室斷面形狀為矩形，斷面規(guī)格為荒寬×荒高＝8900mm×2800mm，凈寬×凈高=8700mm×2600mm，巷道荒斷面積=24.92m2，凈斷面積=22.62m2。（5）根據(jù)現(xiàn)場需要施工的穩(wěn)車硐室規(guī)格均為：凈寬×凈深=4m×4m，斷面形狀均為矩形，所有硐室高度均與巷道頂?shù)装宄制健?/p>

2施工工藝和方法

（1）施工前由生產(chǎn)技術(shù)部地測科給定偏中線、腰線等數(shù)據(jù)，施工時(shí)嚴(yán)格按照上述數(shù)據(jù)進(jìn)行施工。（2）檢查現(xiàn)場風(fēng)、水、機(jī)、電等，以達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。進(jìn)行EBZ160A懸臂式掘進(jìn)機(jī)、P-60B耙裝機(jī)設(shè)備運(yùn)輸、安裝等工作，并安裝1部SSJ650/30kW皮帶與順槽內(nèi)皮帶搭接形成運(yùn)煤系統(tǒng)。（3）巷道施工前，必須保持巷道正常通風(fēng)，開工前，首先按由外向里的順序?qū)κ┕さ攸c(diǎn)10m范圍內(nèi)的支護(hù)進(jìn)行檢查，如有失效支護(hù)及時(shí)整改，確認(rèn)安全后，方可掘進(jìn)。（4）巷道正常情況下沿南幫煤層底板掘進(jìn)，采用EBZ160A懸臂式掘進(jìn)機(jī)落煤、出煤，膠帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)載運(yùn)輸?shù)姆绞绞┕?。該切眼施工采取“?dǎo)硐掘進(jìn)、剝幫成型”分次施工成巷方式掘進(jìn)，首先施工7310切眼導(dǎo)硐，然后再對“切眼導(dǎo)硐剝幫”施工，切眼剝幫施工時(shí)仍由西向東擴(kuò)南幫施工。導(dǎo)硐施工至設(shè)計(jì)位置后，回撤掘進(jìn)機(jī)及拆除導(dǎo)硐內(nèi)的皮帶機(jī)，同時(shí)在切眼回剝開始處安裝一部P-60B耙裝機(jī)，并配合掘進(jìn)機(jī)接力出煤對切眼剝幫施工。待切眼剝幫施工足夠安裝皮帶機(jī)的距離后，回撤耙裝機(jī)并重新安裝皮帶機(jī)及組裝掘進(jìn)機(jī)二運(yùn)，形成煤流系統(tǒng)，使用掘進(jìn)機(jī)剝幫直至設(shè)計(jì)位置。剝幫施工前必須確保2列工字鋼棚超前剝幫迎頭至少6m以上。（5）煤機(jī)硐室施工方法。首先按設(shè)計(jì)位置預(yù)留煤機(jī)硐室，當(dāng)切眼剝幫迎頭超前煤機(jī)硐室開門口4m時(shí)，后退掘進(jìn)機(jī)截割煤機(jī)硐室4m并進(jìn)行支護(hù)，然后截割剝幫迎頭4m，再后退掘進(jìn)機(jī)截割煤機(jī)硐室4m并進(jìn)行支護(hù)，如此反復(fù)直至將煤機(jī)硐室截割出設(shè)計(jì)尺寸。煤機(jī)硐室完全施工完后要及時(shí)在門口架設(shè)一排工字鋼棚加強(qiáng)支護(hù)。煤機(jī)硐室內(nèi)的鋼筋梯層?xùn)|西向布置。（6）掘進(jìn)施工為“三八制”作業(yè)，采用EBZ160A懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割的施工方法進(jìn)行掘進(jìn)施工，每班組織2個(gè)正規(guī)生產(chǎn)作業(yè)循環(huán)，每循環(huán)進(jìn)尺2m，確保日循環(huán)進(jìn)尺為12m，其中利用早班截割完煤后進(jìn)行檢修。掘進(jìn)中可以不支護(hù)幫部底角錨桿，距迎頭超過8m時(shí)要及時(shí)補(bǔ)齊底角錨桿并緊固。（7）工藝流程。施工過程中采用EBZ160A懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割煤層、松軟巖層，經(jīng)掘進(jìn)機(jī)耙裝系統(tǒng)轉(zhuǎn)載到后部運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸。其中在截割、運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)，人力準(zhǔn)備支護(hù)材料。待一個(gè)循環(huán)截割完畢后退機(jī)，首先對掘進(jìn)工作面進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)并確保牢固，再按由頂板中間向兩幫的順序打錨桿眼進(jìn)行永久支護(hù)。（8）為便于現(xiàn)場施工，剝幫采取全斷面掘進(jìn)留浮煤的方法施工，要求留有0.7～1m的浮煤確保支護(hù)頂板時(shí)的人員安全，留設(shè)距離迎頭不超過20m。（9）當(dāng)煤巖松軟易折、巷道三岔口、揭露斷層及頂板破碎等情況進(jìn)行掘進(jìn)施工時(shí)，施工時(shí)截割深度調(diào)整為800mm。7310工作面切眼煤層老頂為粉砂巖，直接頂為泥巖，直接底為泥巖，老底為粉砂巖。

摘要：針對和瑞煤業(yè)大斷面全巖巷道以往主要采用鉆爆法施工，巷道掘進(jìn)效率低下，嚴(yán)重制約礦井的生產(chǎn)接替情況，進(jìn)行基于TBM盾構(gòu)機(jī)設(shè)備應(yīng)用的全斷面硬巖巷道快速掘進(jìn)工藝的實(shí)踐應(yīng)用研究。實(shí)踐效果理想，西一盤區(qū)回風(fēng)巷掘進(jìn)速度提高了3.8倍，對比鉆爆法掘進(jìn)作業(yè)每米單價(jià)低1340元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)機(jī)；大斷面；全巖巷道；快速掘進(jìn)

山西澤州天泰和瑞煤業(yè)近年來新掘巷道中全巖巷道占比達(dá)35%左右。該煤礦采用鉆爆法施工全巖巷，破、裝、運(yùn)、支無法連續(xù)作業(yè)，掘進(jìn)效率低下，且粉塵濃度較高，嚴(yán)重制約礦井的生產(chǎn)接替。因此，必須對全巖巷道掘進(jìn)設(shè)備及工藝進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整[1-3]，有效提高全巖巷道的掘進(jìn)效率。

1工程概況

山西澤州天泰和瑞煤業(yè)礦井面積1.2435km2，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力45萬t/a，主要開采3#煤層。和瑞煤業(yè)西一盤區(qū)回風(fēng)巷長度2235m，滿足西一盤區(qū)回風(fēng)、行人、運(yùn)輸?shù)男枰Ｎ饕槐P區(qū)回風(fēng)巷開采的3#煤層厚度5.60~6.10m，平均厚度5.80m；煤層傾角1°~3°，平均傾角2°。直接頂為泥巖，厚度1.07~2.18m；基本頂為中砂巖，局部為砂質(zhì)泥巖，厚度1.54~15.86m。煤層硬度f=5。巷道底板與3#煤留設(shè)54m層間距。根據(jù)鄰近巷道揭露，預(yù)計(jì)里程794m、1254m、1498m處分別存在H>7.0m、16.5m和19.8m的正斷層，無陷落柱、沖刷等其他構(gòu)造。西一盤區(qū)回風(fēng)巷設(shè)計(jì)斷面直徑5.8m，掘進(jìn)斷面面積26.42m2，全巖網(wǎng)噴支護(hù)，噴漿厚100mm。支護(hù)采用Φ22mm×2400mm的MG400左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，以巷道中心線對稱布置，間排距為1200mm×1000mm，每排7根，配W型鋼帶（450mm×280mm×3mm）、碟形托盤（150mm×150mm×10mm），掛Φ4mm菱形金屬網(wǎng)。采用1支MSK2330和1支MSZ2360樹指錨固劑。

2全巖巷道掘進(jìn)設(shè)備分析

摘要:大斷面巷道在掘進(jìn)過程中受施工條件、施工技術(shù)水平等限制，施工效率低，巷道成型質(zhì)量差，支護(hù)難度大，嚴(yán)重影響大斷面巷道安全高效施工。針對這一技術(shù)難題，余吾煤業(yè)公司對N1206膠帶順槽機(jī)頭段采取分層留底法進(jìn)行施工，實(shí)踐證明取得了較好效果。

關(guān)鍵詞:大斷面;巷道;掘進(jìn);工藝

大斷面巷道掘進(jìn)施工時(shí)，存在著巷道成型質(zhì)量差、支護(hù)難度大、施工效率低以及煤矸石運(yùn)輸不及時(shí)等技術(shù)難題，若不采取合理有效的施工工藝，很容易產(chǎn)生安全事故。以潞安集團(tuán)余吾煤業(yè)公司N1206膠帶順槽機(jī)頭段為例，提出了分層留底掘進(jìn)施工工藝。

1概況

N1206膠帶順槽位于井田西翼，巷道以北布置采區(qū)大巷，分別為北風(fēng)井西翼運(yùn)輸大巷、北風(fēng)井西翼膠帶大巷以及北風(fēng)井西翼2#回風(fēng)大巷，以南為實(shí)煤區(qū)，以東為N1206回風(fēng)順槽，以西為N1205膠帶順槽。N1206膠帶順槽機(jī)頭段設(shè)計(jì)長度為120m，沿3#煤層底板從西翼膠帶大巷開口施工。N1206膠帶順槽機(jī)頭段設(shè)計(jì)斷面規(guī)格為寬×高=5.0×5.2m，巷道施工120m后巷道頂板以8°俯角變坡，繼續(xù)掘進(jìn)10m后巷道斷面規(guī)格為寬×高=5.0×3.8m，以此斷面直至巷道掘進(jìn)完成。地測資料顯示，N1206膠帶順槽機(jī)頭段煤層厚度6.34m，煤層內(nèi)含3層矸石，厚度為0.4～1.5m，頂板主要為炭質(zhì)泥巖，厚度為1.5m，巷道采用爆破施工工藝。余吾煤礦以往大斷面巷道采用先小斷面掘進(jìn)后挑頂、擴(kuò)幫的方法，該施工方法需巷道二次返工、二次支護(hù)，不僅加大了勞動(dòng)強(qiáng)度及成本費(fèi)用，而且采用爆破挑頂時(shí)難度大，施工存在很大的安全隱患。

2大斷面巷道分層留底法施工工藝