摘要:风桥作为一种隔绝进风巷与回风巷的井下安全构筑物,在矿井施工中被广泛应用。在风桥施工过程中,因存在贯通时造成风流短路,施工时跨巷安全,施工的衔接、行人、运输等问题,造成风桥施工困难,施工速度慢。因此在施工中选取合理的设计及施工方案是保证风桥施工安全的重要保证。
关键词:风桥;施工;设计;分析
引言
中天合创能源有限责任公司葫芦素煤矿建设规模为13.0Mt/a,矿井设计服务年限90.0a,地处内蒙古自治区鄂尔多斯市境内,行政区划隶属乌审旗和伊金霍洛旗,矿井开拓方式为立井开拓。设计开采2-1煤层,以亮煤为主,次为暗煤,见丝炭,属半亮型煤,呈黑色,条痕为褐黑色,强沥青光泽,阶梯状断口,内生裂隙较发育,常为黄铁矿及方解石薄膜充填,煤层中见黄铁矿结核。3、4号风桥位于2-1煤东翼一盘区大巷内,是为保证21103工作面辅运巷掘进及21104工作面回采期间的独立回风。
1.风桥设计
风桥上巷净高为2720mm,净宽为4840mm。下巷净高为2800mm,净宽为4800mm,原设计下巷顶板与上巷顶板贯通。风桥上巷采用锚网索+喷浆联合支护,喷浆厚度为80mm,砼强度为C20。下巷采用浇筑混凝土+矿用11#工字钢支护,工字钢排距为300mm,共铺设27根,浇筑厚度为350mm,砼强度为C30,浇筑长度为8000mm。
2.风桥施工
下巷施工:2-1煤东翼带式输送机大巷施工至3号风桥前,首先由测量人员控制施工距离,对2-1煤东翼带式输送机大巷3号风桥段进行挑顶、刷帮。要求挑顶、刷帮至设计尺寸。在施工风桥上巷前,两帮进行混凝体浇筑,浇筑厚度为350mm,两帮浇筑至2800mm后。顶板架设长度为5400mm矿用11#工字钢,工字钢排距为300mm,共铺设27根。工字钢铺设完毕后,浇筑顶板混凝土。
上巷施工:待下部风桥混凝土强度达到设计要求后,开始施工上部巷道,为减少放炮对下部风桥的震动影响同时实现快速施工,对设计进行更改,将上部巷道与下部风桥预留之间留设500mm厚的岩层不施工。放炮时采用多打眼,少放炮,缩小循环进尺的施工方法,全断面一次过上部风桥。上部放炮期间,在下部风桥两侧各30m设置警戒,严禁人员入内。
3.施工工艺特点
(1)锚杆支护。采用MSGLD-400/ Φ22×2400mm等强螺纹钢式树脂锚杆金属杆体,150×150×12mm蝶形托盘,MSK2370型树脂锚固剂,Φ6.5×2100×1100mm钢筋网。打眼工具:YT-28风锤,Φ32钻头,Φ22×2500mm六角中空钢钎杆。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆支护要求:锚杆眼深2350mm,锚杆外露10~50mm,锚固力100KN,扭矩不低于150N.m。
(2)浇筑混凝土。先浇筑两帮,再浇筑顶板,利用混凝土输送泵上料。利用风动FRZ-50振动棒振捣,振捣时每300~400mm厚为一层,振动棒的插点要均匀排列,振捣时间以混凝土表面泛浆、不再冒气泡和混凝土不再下沉为准。在施工过程中要防止漏振或过振,防止出现蜂窝、麻面、狗洞等现象。要经常复查模板尺寸,若发现跑模现象,必须立即停止浇筑,及时整改。待整模完毕达到设计要求后,方可继续进行浇筑。浇筑时,巷道壁砼的接茬面必须用清水冲刷干净,严禁有泥土、杂物。两帮浇筑到位后,开始浇筑顶部。顶部每次稳设3m长的模板,然后浇筑、振捣一次。最后2m浇筑,每次混凝土输入400mm左右振捣一次,直至浇筑到预留口处。浇筑至预留口处后,利用300×300mm钢板将混凝土拖上去后,将钢板与模板之间固定住后,利用大锤敲击模板及钢板,保证混凝土均匀。
(3)上巷放炮。施工上巷至风桥帮部准备过风桥时,将循环进尺由2米每循环改为1米每循环。放炮前安排专人在下巷风桥两侧各30米设置警戒,严禁任何人员进入。放炮后,安排专人对风桥进行观察。
4.方案创新点
施工方便:风桥下巷施工,采用综掘机一次刷帮、挑顶的方式,施工方便,可以避免二次人工刷帮、挑顶,达到一次成巷的目的,减少人工、设备、材料的投入,节约成本。
施工效果好:先施工下部风桥,采用混凝土输送泵提前将风桥浇筑完成,可以有效对下部巷道进行封闭,避免上部巷道施工期间风流短路,同时可以避免上部巷道过下巷期间人员的安全,实现安全施工。
施工速度快:下部风桥提前施工,再施工上部巷道时,不会影响下部巷道的施工、运输及行人。对坡度进行调整,使上巷与下巷之间留设500mm厚的岩层,采用多打眼,少装药,缩小循环进尺的施工方法,一次通过,可以避免风镐二次刷底影响施工进度,增加投入。也可以减轻放炮对下部风桥的震动影响。实现巷道的快速施工。
5.结论
在确保巷道施工进度和安全的前提下,采用这种施工方法,施工效果好、速度快。通过检验,该风桥设计方案及施工工艺技术先进,操作性强,安全可靠,不漏风,取得了良好的效果。
参考文献:
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论文作者:陈康伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/17
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