1、1大倾角大断面暗斜井快速施工技术马德生（淮北矿业集团工程建设公司，安徽淮北 235000)摘要：以淮北矿业集团朱仙庄矿二水平副暗斜井为例，简要介绍了暗斜井施工机械化配置、快速施工方法、劳动组织、作业循环及管理措施。关键词：大倾角；大断面；快速施工淮北矿业集团朱仙庄煤矿，1983 年 4 月投产，设计生产能力 120 万吨，目前核定生产能力为 245 万吨。矿井开拓方式是竖井石门水平开拓，井田划分三个水平，现有两个生产采区，一个准备采区。矿井主采煤层 8、10 煤层，均为突出煤层，煤层赋存条件复杂，水、火、瓦斯、顶板、煤尘、地压“六害”俱全，属于煤与瓦斯突出矿井。二水平副暗斜井是连接一水平和二水
2、平的辅助运输巷道，该工程的建设工期直接影响采区接替，在巷道断面大、倾角大、地质条件复杂等不利情况下，通过科学组织、合理安排，斜井施工连续 6 个月单月进尺超过 70m，平均单进 73m，实现了优质、快速、安全施工。1 工程及地质概况朱仙庄矿二水平副暗井设计长度 878m，坡度 21，掘进断面 19.4m2，净断面 17.1m2，设计支护形式锚网喷+锚网索喷+注浆复合支护。该工程采取上山施工，施工层位在 10 煤层上部 84m 至 10 煤层下部 35m 左右，岩性以粉砂岩、泥岩为主，巷道掘进过程中主要受顶板砂岩裂隙水影响，局部段受巷道底板灰岩水影响。另外从下向上将依次揭露 F23、1F4、1F
3、2、1F1 断层，落差为1080m，受 F23 断层影响，巷道将有两次揭 10 煤和一次揭露奥陶纪灰岩过程，施工中有出现较大涌水的可能性，断层附近岩石较为破碎，断层附近可能出现瓦斯增大现象，严重影响巷道施工。2 施工装备生产系统：7665M2 型气腿式凿岩机、MQT-130/2.8J 锚杆钻机、G10 风镐、P-90B 耙矸机、3.3m 3固定车厢式矿车、CDXT-5 电机车、转型喷浆机、JYB-601.13 运输绞车、EDBND56/30 局部通风机。辅助系统：风水管路：DN150 钢管供风，DN100 钢管供水，每根长度 32米。通风:2 台 230kw 对旋式风机压入式通风，采用 800
4、mm 风筒。供料：采用矿车装料，斜巷采取绞车提升，平巷采取电机车运输。排水：工作面积水由水沟排除，流至二水平采区水仓内。设有通讯、照明、信号、激光指向、瓦斯监控、电视监控系统。3 施工方法1)钻眼爆破。根据激光点划出巷道轮廓线，6 部凿岩机打眼，使用 22 中空六棱钢钎配合 32 柱型合金钢钎头。爆破使用雷鸣科化公司生产的 PT-473型矿用水胶炸药、8#毫秒延期电雷管，辽宁大石桥产 MFB-200 型发爆器。采用普通钻爆法施工，全断面一次起爆，实行光面爆破，采用斜眼掏槽，掏槽眼深2.2m，辅助眼深 2m，周边眼距 0.35m，抵抗线 0.6m，密集系数 0.5，采用正向连续装药。爆破参数及预
5、期效果，见表 1。炮眼布置，见图 1（在此省略） 。表 1 爆破参数和预期效果角度（）类 别 眼号 眼深（m） 水平 垂直每眼装药量（卷）雷管（发）联线方式起爆顺序循环消耗量掏槽眼 1-6 2.2 80 90 3 6 辅助眼 7-23 2.0 90 90 2 17 辅助眼 24-53 2.0 90 90 1.5 30 底 眼 54-68 2.2 86 90 2 15 周边眼 69-99 2.0 90 87 1.5 31串联备注：遇岩性变化时，可根据岩石软硬程度适当调整炮眼数目及装药量。装药种类：水胶炸药消耗量：54.22kg雷管种类：ms 延期电雷管消耗量：99 发炮眼利用率：85%循环进尺：
6、1.7m2)装岩与排矸。工作面使用 P-90B 耙斗装岩机装岩，距离工作面距离不超过 50m，每掘进 40m 移一次耙矸机。斜巷铺设 30kg/m 钢轨，轨距 900mm，通过耙矸机将矸石耙入矿车内，再由 JYB-601.13 运输绞车运至下部车场内经由排矸系统运至地面。3)永久支护。端墙支护：斜井采用上山施工，因巷道断面大、坡度大，为防止端墙岩石片落伤人，采取全断面锚网喷封闭端墙，202000mm 锚杆，间排距 10001000mm，喷浆 30mm。一次锚网喷支护：GM22/2400-490 锚杆，间排距 800800mm，喷浆厚度100mm，强度 C20。一次支护紧跟迎头。二次锚网索喷支护
7、：GM22/2800-490 锚杆、间排距800800mm，YMS17.8/6.3-1860 锚索、间排距 16001600 mm，喷浆厚度50mm，强度 C20。二次支护分上下二次施工，上部在移耙斗装岩机前完成，下部滞后上部 20m。3注浆补强支护：顶帮布置 202000mm 注浆锚杆，底板布置252000mm 左旋全螺纹注浆锚杆，间排距均为 20002000mm，浆液为单液水泥浆。滞后一次支护不大于 100m。4 劳动组织和循环作业1)劳动组织。组建综合施工队，统一管理。直接工分成 3 个班， 采用三八制作业，2 个掘进班保证 2 个正规循环。掘进班 202 人，喷浆班 15 人，辅助人员
8、 15 人。2)循环作业。采用两掘一喷的作业方式。施工中抓正规循环，并以此为中心，全面加强掘进、机电、运输和通风的组织与管理，搞好凿岩爆破、装岩、提升运输、排矸和永久支护等环节工序的衔接与配合工作。5 主要技术措施与经验1)做好掘进前的各项准备工作。根据水文、地质构造特征确定施工方案，配齐备足施工设备、材料；核定作业循环时间，选择最佳炮眼布置和爆破参数，穿插调节各工序时间。2)多工序平行作业。迎头一次支护与耙矸机后二次支护平行作业，喷射混凝土与砌水沟，排矸与喷浆平行作业，移耙矸机、延设中腰线、人行台阶平行作业，多种辅助工序在不影响正常掘进的前提下交叉进行。3)多台风钻同时作业。钻眼实行分区负责
9、；掏槽眼、周边眼指定经验丰富的钻工钻凿，保证掏槽质量。4)喷射混凝土质量控制。按照配比在井下料场拌料。喷射混凝土前，要冲洗岩帮，找净浮矸。要坚持原则，挂七条线喷浆，做到喷料失效不喷，锚杆不合格不喷，断面小于设计要求不喷。5)控制主断面炮眼角度。由于该斜井倾角大，不易控制炮眼角度，钻眼时，先打 1 个控制眼，并置入标志杆以控制主断面炮眼角度。6)上山掘进防止矸石伤人。上山掘进排矸时，为防止大矸石滚落伤人，在耙矸机前方帮部加工挡矸板，采用工字钢骨架，上部焊接 10mm 钢板。7）过断层和揭煤控制措施。过断层和揭煤期间，及时将支护形式改为架棚支护，并配合超前撞楔，工作面超前注马丽散等防掉顶措施。8)
10、大力推广光面爆破技术。在软岩破碎段采取小循环单进，控制装药量，4风镐挖掘等措施，控制架棚支护数量，减少工程资金投入。6 结束语采用以耙矸机、喷浆机、大绞车、凿岩机和激光指向仪为主的施工机械化配套，确保正规循环，是保证施工速度和质量的重要途径。斜井施工，尤其是大倾角大断面远距离上山斜井施工，矸石量大、运输线路及时间长，排矸是重要环节，要抓好光面爆破，控制成型，减少排矸量。上山大角度施工，顶板管理要引起高度重视，采取锚网喷封山，减少因端墙片帮掉矸伤人。施工中，抓好工序间的衔接和各工种配合，尽最大可能进行平行作业。怎样更快的提高掘进速度，还有待于进一步探讨。参考文献1甘霖.上山掘进中耙斗机和绞车的联合使用J.煤炭科学技术,1988.5.2徐颖,宗琦.地下工程爆破理论及应用J.2001.12.3权学金，李广余，胡仁山.大倾角大断面下山岩巷快速掘进技术J.煤炭科技，2005（2）：22-23.4李云志,王敏.大断面岩巷下山快速掘进技术研究与应用J.山东煤炭科技, 2009(4)：101、103.
