新舊井筒交叉處掘進(jìn)及支護(hù)技術(shù)研究

1、新舊井筒交叉處掘進(jìn)及支護(hù)技術(shù)研究張紅斌山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司望云煤礦分公司摘要:隨著沁水煤出3#煤資源逐漸枯竭，下組煤延深開采將成為主要開采方式，進(jìn)行 井田開拓布置吋，如將井筒布置在原有3#煤井口位置上，可充分利用已有的工 業(yè)場(chǎng)地建筑，減少占地與壓煤。結(jié)合望云煤礦下組煤水平延深項(xiàng)目井筒選址及施 工方案，對(duì)新舊井筒交叉處掘進(jìn)及支護(hù)形式進(jìn)行了研究，該研究對(duì)斜井井筒掘 進(jìn)具有一定借鑒意義。關(guān)鍵詞：支護(hù)技術(shù);交叉點(diǎn);開拓方式;作者簡(jiǎn)介：張紅斌，1976年生，男，山西高平人，2012年畢業(yè)于山西大同大學(xué) 采礦工程專業(yè)，工程師。收稿日期：2017-10-24study on the tunnelin

2、g and support technology a/t the intersection of old and new wellborezhang hongbinwangyun coal mine branch company, shanxi lanhuasci-tech venture co.、 ltd.;abstract：as the 3#coal resources of qinshui coalfield have gradually dried up, extension mining for under-group coal seam will be the main metho

3、d of mining. if the wellbore is placed in the position of the original 3#coal well during laying out the well development, existing industrial site construetion can be fully used and occupation of land and compressed coal can al so be reduced. this paper studied tunnel ing and support form at the in

4、terscction of old and new wellbore combined with wellbore siting and construction scheme of horizontal extension projects for under-group coal seams in wangyun coal mine, and the research is of reference significance to the dril1ing of inclined shafts.keyword：support technology; intersection; develo

5、pment way;received： 2017-10-240引言山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司望云煤礦分公司位于高平市西北約10 km處，井 田面積16. 645 2 km,生產(chǎn)規(guī)模0. 9 mt/a,經(jīng)過多年開采，3煤層資源已近枯竭， 開采下組煤對(duì)于資源回收和經(jīng)濟(jì)效益都具有積極的意義。為充分利用己有工業(yè)場(chǎng) 地建筑，減少壓煤、占地，下組煤水平延深項(xiàng)目井筒選址在原有的3煤井口位置 上1-3。1井筒概況原主斜井傾角18° ,斜長(zhǎng)350 m,凈寬3.2 m,凈斷面7.5 m;原副斜井傾角18° , 斜長(zhǎng)360 m,凈寬3.0 m,凈斷7. 2 m,兩井筒均落底3煤層。兩井筒原斷而

6、 小，井筒已封閉多年，年久失修，垮塌嚴(yán)重，如進(jìn)行擴(kuò)砌改造，施工難度大， 而且井筒傾角小，延深到15煤層，井筒斜長(zhǎng)665. 4 m,工程量大。在原工業(yè)場(chǎng) 地的主、副斜井井口位置不變、井筒方位不變的情況下，按23°的坡度新掘主、 副斜井，主斜井井口標(biāo)高+903. 55 m,井筒斜長(zhǎng)563 m,垂深219. 981 m,井筒凈 寬5. 0 m,凈斷而17.8 m,副斜井井口標(biāo)高+895. 627m,井底車場(chǎng)水平標(biāo)高+690 m, 井筒斜長(zhǎng)525. 8 m、垂深205. 372 m,井筒凈寬4. 5 m,凈斷面16. 3 mo2新舊井筒交叉處施工技術(shù)由于新建井筒與原有井筒有一段交叉部分，施工

7、重點(diǎn)及難點(diǎn)在于交叉點(diǎn)處頂板 控制。2.1主斜井交叉處施工技術(shù)明槽段開挖施工采用一次挖掘，對(duì)邊坡進(jìn)行噴漿護(hù)理，然后自下而上分段澆筑, 澆筑完畢后，新掘井筒頂板距原井筒底板0. 5 in,為保證安全順利施工，對(duì)原井 筒加強(qiáng)支護(hù)，對(duì)新井筒縮小掘進(jìn)步距，采用u29型鋼棚支護(hù)，并澆筑混凝土。新 i口井筒交叉示意見圖lo圖1新舊井筒交叉圖下載原圖2.1. 1原主斜井加強(qiáng)支護(hù)為了確保施工安全，決定先對(duì)原主斜井40nt75m段進(jìn)行錨網(wǎng)噴加固，錨桿采用 020 mmx2 000 mm高強(qiáng)度樹脂錨桿，三花布置，間排距均為800 mm。錨桿錨固 力70 k n,鉆孔直徑28価。網(wǎng)片采用4. 0 mm鋼筋焊接而成，網(wǎng)

8、孔規(guī)格為：100 mmx 100 mm,網(wǎng)片規(guī)格為:長(zhǎng)x寬=2 mx 1 mo鋼筋網(wǎng)由上而下沿巷道拱部向兩幫 鋪設(shè)，網(wǎng)與網(wǎng)間搭接100 mm，并用14雙股聯(lián)網(wǎng)絲連接，扭結(jié)圈數(shù)不少于2圈， 噴射100 mm厚混凝土，混凝土強(qiáng)度不低于c20;底板40 nt60 m段采用單層鋼筋 混凝土進(jìn)行鋪底，深入原井筒墻內(nèi)500 mm,鋼筋采用020 mm熱軋帶肋鋼筋，橫 筋和縱筋間距均為300 mm,混凝土鋪底厚度為300 mm,強(qiáng)度為c25。2. 1. 2新主斜井掘進(jìn)及支護(hù)新主斜井采用爆破配合人工風(fēng)鎬進(jìn)行挖、掘、裝，全斷面一次掘進(jìn)的施工方法， 爆破采用短掘短支的方式進(jìn)行，掘夠一架棚距架設(shè)一架棚子，每7.2

9、m為一澆筑 段，掘夠一澆筑段進(jìn)行一次鋼筋混凝土澆筑;爆破采用多打眼、少裝藥、分次爆 破，炮眼深度為1.5 mo一次支護(hù)采用礦用u29型鋼加工的鋼支架及鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)片4. 0 mm鋼筋焊接 而成，網(wǎng)孔規(guī)格為:100mmx 100 mm,網(wǎng)片規(guī)格為:長(zhǎng)x寬=2 mxl m.木背板背牢 作為一次支護(hù)，支架間距開口處三架為400mm,其余為800 mm。u29型鋼棚支護(hù) 見圖2。圖2 u29型鋼棚支護(hù)圖下載原圖二次支護(hù)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土支護(hù):混凝土厚度為450 mm,混凝土強(qiáng)度c25;鋼筋: 箍筋均釆用20mm，間排距為300 mm,橫筋采用20 mm,間排距為300 mm; 鋪底厚500 mm,鋼筋

10、布置與墻拱相同，基礎(chǔ)深500 mm.寬450 mmo u29型混凝 土支護(hù)見圖3o圖3 u29型混凝土支護(hù)圖 下載原圖2. 2副斜井交叉處施工技術(shù)明槽段開挖施工釆用一次挖掘，對(duì)邊坡進(jìn)行噴漿護(hù)理，然后自下而上分段澆筑， 澆筑完畢后，新掘副斜井頂板距原副斜井底板1.7 m,為保證安全施工，新副斜 井掘進(jìn)時(shí)采用打超前鋼管，縮小掘進(jìn)步距，并采用16槽鋼制作的u型鋼棚支護(hù), 并澆筑混凝土。新掘副斜井寬度為5. 58 m,掘進(jìn)墻高為2. 3 m,拱高為2.9 m,掘進(jìn)斷面26. 54 m。 完成永久支護(hù)井巷凈高為1.8 m,拱高為2. 25 m,凈斷面為16. 05嘰為有效減少和控制掘進(jìn)對(duì)巖體應(yīng)力破壞，防

11、止頂幫受壓垮落。在原副斜井底板與 現(xiàn)副斜井頂板巖石屮，在其拱頂輪廓線外0. 4 m位置，采用50 mm的鉆頭鉆孔 一圈，深度為3 m,間距為0.4 m,在其孔內(nèi)埋設(shè)“鋼管加強(qiáng)支護(hù)，防止頂部 巖石垮落。超前鋼管支護(hù)見圖4。圖4超前鋼管支護(hù)圖下載原圖巷道采用光面爆破向前掘進(jìn)，根據(jù)圍巖硬度周邊眼距定為300 mmo多鉆眼、輕 裝藥、放小炮，循環(huán)進(jìn)尺控制在0. 8 m以內(nèi)，并及時(shí)支護(hù)，如遇頂板破碎先進(jìn)行 混凝土初噴。爆破后釆用u型鋼棚先進(jìn)行支護(hù)，加強(qiáng)支護(hù)的u型鋼棚為16槽鋼加工制作，架 間距0.8 m,短掘完成后及吋敷設(shè)網(wǎng)片架設(shè)u型鋼棚，作業(yè)前必須進(jìn)行敲幫問頂, 支架間隔的幫頂部嵌入直徑6. 5 nrni鋼筋網(wǎng)背實(shí)，每架支架卡緊鋼筋網(wǎng)片的搭接 茬位置，兩網(wǎng)片搭接茬連接用鐵絲隔孔扎接牢固，支護(hù)的u型鋼支架幫頂要打 牢背實(shí)，網(wǎng)片與幫頂巖體接觸嚴(yán)密。混凝土支護(hù)見圖5。圖5混凝土支護(hù)圖 下載原圖永久支護(hù)為雙層鋼筋碗砌禎，混凝土澆筑厚度為400 mm,雙層鋼筋的間距為300 imn,鋼筋保護(hù)層厚度50 min,鋪底厚度為500 mm。3結(jié)語(yǔ)新舊井筒交叉處掘進(jìn)及支護(hù)技術(shù)方案符合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件，井筒施工完成30 d后, 井筒交接處頂板最大下沉量為3 mm,兩幫最大移量為5 nrni,均達(dá)到設(shè)計(jì)要求， 有