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大dà断duàn面miàn绞jiǎo车chē硐dònɡ室shì的de施shī工ɡōnɡ与yǔ支zhī护hù【摘要】通过对平岗煤矿二水平绞车硐室施工过程进行分析，提出了大断面硐室施工时支护参数的合理选择方法，以及在施工过程中应注意的事项和需要重点解决的问题。【关键词】绞车硐室；硐室；施工；支护参数1.前言大断面绞车硐室的施工与支护始终是煤矿井下巷道开掘的难点，其一是断面较大，施工难度大；其二是支护参数难选择，如果选择不合理，不切合实际，就很难有效的支护硐室的围岩，给以后硐室的使用带来很多麻烦。平岗煤矿二水平大断面绞车硐室的施工，提供了解决该问题很好的途径与方法。2.工程概况平岗煤矿二水平绞车硐室设计拱形断面，设计尺寸：长×宽×高=12m×8m×7m（拱高4m，墙高3m），支护采用管缝式锚杆、混凝土联合支护技术。硐室内安装型号为2jk-3/20双滚筒绞车，滚筒直径3m，电机功率400kw。硐室围岩多以粗砂岩、粉砂岩为主，中间还夹着页岩、凝灰岩等，围岩类型属中等稳定结构。3.硐室施工3.1施工方式由于该硐室跨度、高度均较大，采用全断面一次性施工既不利于施工的安全，又不利于硐室的支护，因此，必须寻找一个合理可行的施工方式，以保证硐室安全顺利的施工。经过论证，决定采用正台阶工作面施工法，即将整个硐室分成上中下三个分层施工，每个分层的高度依次为2.5m、1.5m、3.0m，这样既有利于施工的安全，又有利于凿岩、爆破、支护等技术的实施。首先，先施工上分层2.5m，将2m长的拱形巷道全部按设计轮廓施工完，按设计要求，施工1m，支护1m，严禁空顶作业。施工期间，术人员要及时深入井下进行技术指导，把上分层施工轮廓时（拱顶）每点（半m一个）半径尺寸告诉给施工人员，施工人员要严格按给定尺寸施工，以保证轮廓线的圆滑，达到设计标准。其次，再施工中分层1.5m。中分层的施工相对容易，关键是控制好中分层硐室两侧的轮廓线，要保证既不欠挖，也不超挖。经过上分层及中分层的施工，硐室的最关键部位（拱顶）就已全部施工完，施工完的拱顶尺寸要保证达到设计要求，支护齐全。最后再施工下分层3.0m，下分层施工方式可以直接打眼、装药、放炮、出货的工序进行，要注意的是在施工时要保证硐室四周邦壁平直，以尽量保持硐室周围邦壁的完整性[1]。3.2光爆施工光爆施工是保证在施工过程中尽量保持拱顶，邦壁的完整性，做到既不超挖，也不欠挖。爆破以后，硐室的拱顶、邦壁的眼痕率要达到60%以上，对保证硐室的形状、硐室的自承能力、硐室的有效支护方面都起着积极的作用。为了保证光爆施工的质量，在施工时应注意以下几点：3.2.1光爆打眼的技术要求（1）打眼要掌握“准、平、直、齐”，即点要准，掌钎要平，眼要直，眼底要落在一个垂直面上，使爆后工作面整齐。（2）为确保达到准确的要求，每次打眼前，找出巷道轮廓线来，眼位要准确。（3）确保达到：“平、直、齐”要求，打眼前要量好钎长，标好记号。（4）要定人、定位、定出每部凿岩机打眼的顺序。3.2.2周边眼距周边眼距直接关系到是否能有效的留出光爆眼痕，根据经验及岩性的性质，确定周边眼距为400-500mm。3.2.3周边眼装药量周边眼采取眼底集中空气柱装药，即先将药卷装入眼底，再装入小块炮泥，最后在眼口用长度不少于300mm的炮泥塞紧。每个炮眼的装药量约在150-300kg。3.2.4放炮顺序放炮顺序决定光爆效果的好坏。一般放炮顺序首先是掏槽眼，然后是辅助眼，最后是周边眼，周边眼必须是最后单独放炮。4.支护方式的选择4.1不选择砌碹支护（1）由于硐室跨度较大，采用砌碹支护时，如果工程质量达不到要求，就很难保证有效支护硐室的围岩。（2）施工难度大。绞车硐室又高又宽，采用砌碹支护难度很大。一是工人在砌墙、砌帽过程中很费劲；二是在制做碹胎及架设时有一定的困难。（3）施工速度慢。由于砌碹时需要运料、砌墙、砌帽、养生等一系列工序，每到工序都浪费时间，很难保证正常的施工进度。另外，为保证绞车硐室的净断面，硐室的拱顶及邦壁都要事先掘出一定的空间，无形中增大了施工的工程量，同样会影响施工的速度[2]。4.2采用锚杆、混凝土联合支护技术4.2.1理论根据（1）根据工程类比法确定。工程类比法一般是把已开掘的巷道（采用锚喷支护并取得成功）的地质开采条件与待开掘的巷道进行比较，在条件基本相同的情况下，可以参照已开掘巷道，凭借工程师的经验和对工程的判断能力选定待开掘工程的锚喷支护参数和类型。通过参照同水平相邻硐室、巷道的岩性、支护类型及参数确定该绞车硐室的支护参数。（2）根据煤矿锚喷支护巷道围岩分类表确定。根据矿井围岩柱状图及开掘后的现场实际情况，结合围岩类型岩性描述及开掘后周岩的稳定情况看，该硐室围岩类别为3类，属中等稳定岩层。根据锚喷巷道混凝土参数参，围岩为中等稳定岩层、硐室或巷道，服务年限10年以上，净跨度5～10m，其选择参数为喷射混凝土厚度100-120mm，锚杆锚深1600-1800mm，间距600-800mm。4.2.2支护参数的确定（1）锚杆的类型、排间距的确定。根据上述理论依据，确定采用管缝式锚杆（施工时矿没有别的类型的锚杆）配合混凝土联合支护技术，局部顶板破碎时使用金属网。锚杆的支护参数为排间距0.8m×l.0m，管径42mm，采用45号工字钢制成，锚固力50-70kn。（2）混凝土的选料、配比及喷层厚度。凝土所选的材料为水泥、砂、石子、水、速凝剂。水泥一般选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥标号425号；细骨料应采用粒径为0.3-3.0mm的中、粗砂，而尽量不采用细砂；粗骨料应采用河卵石或碎石；水要清洁，不应含有杂质。混凝土的配合比应为：水泥：砂：石子=1：2.5：2.0，水灰比为0.45，速凝剂的掺入量为3-5%。混凝土喷层厚度设计100mm，施工时初喷厚度30mm，复喷时达到设计厚度100mm[3]。5.支护效果分析看一个硐室的支护方式、支护参数的选择是否合理，关键是要看经过多年以后这个硐室围岩是否完整，顶板及邦壁是否有冒落及冒落迹象。如果这个硐室服务年限时间长，但是在使用几年以后，硐室就开始冒落，说明所选择的支护参数是不科学的、不合理的。经过近10年的使用，到目前为止绞车硐室围岩完整，没有发现有冒落迹象，说明当时的设计支护参数是合理的。由于当时施工时煤矿没有普及使用高强度预应力锚杆和锚索，因此，只采用了管缝式锚杆。如果以后在施工类似的硐室，设计时应尽量采用以高强度预应力锚杆支护为主，配合锚索的补强支护，支护效果会更好，服务年限会更长。6.结语平岗煤矿二水平绞车硐室施工断面大（49m2），开凿岩石立方量多（近800m3），施工难度大，给硐室施工带来了一定的困难。但是在施工过程中采取了正确的施工方式，选择了合理的支护参数，因此，取得了很好的效果，为今后施工此类硐室提供了值得借鉴的经验。【参考文献】[1]中国矿业大学.井巷工程[m].[2]何满潮等.中国煤矿锚杆支护技术理论与实践[m][3]董伟等.复杂地质条件下大断面硐室施工技术[j].煤炭技术，2005，（7）：81-82.