平硐长距离快速掘进施工方法

平硐长距离快速掘进施工方法
一、工程简介
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1、工程概述
新疆库车大平滩煤矿建设规模为240万吨/年,为新疆“十二五”规划的重点工程。一期工程包括主、副平硐和回风斜井,其中主平硐全长1746米,坡度3‰,另外集中带式输送机斜巷长656米,倾角15°,巷道方位134°,用途为进风、出煤、行人;副平硐巷道全长2060米,巷道方位134°,用途为进风、排矸、运料、行人。主副平硐服务年限均为50.2年。
主要巷道断面规格:主平硐掘进宽度4.1米,掘进高度3.45米,半圆拱形断面,掘进断面积12.3㎡。副平硐掘进宽度4.7米,掘进高度3.95米,半圆拱形断面,掘进断面积16.2㎡。主要支护结构为锚喷支护,喷混厚度为100mm。
2、地质情况
主副平硐工程位置位于大平滩煤矿井田外南边,根据《新疆维吾尔自治区库拜煤田库车县大
平滩井田勘探报告》所附地质图件所示,巷道全部在岩层中掘进,不穿越煤层。无瓦斯,无水涌出。
平硐井口点底板标高为+1756m,位于地下静水位之上,地下静水位标高为+1790m,只有少量裂隙淋水渗入巷道,且该地区降雨量稀少,故该工程无水患威胁。
根据井田勘探报告,井田一带煤层瓦斯含量中的CH4含量在0.00—5.50毫升/克可燃质之间,CO2含量在0.00—0.27毫升/克可燃质之间,属低瓦斯煤层。
3、工程完成情况
该工程于2010年10月8日开始施工,至2011年11月30日,主平硐完成1530米,副平硐完成1780米,联络平巷完成120米。主平硐平均月进尺127米,最高月进尺158米,副平硐平均月进尺158米,最高月进尺183米。工程质量优良。
二、施工方法
1、施工方法的特点
(1)小型挖掘机配合自卸汽车连续装岩、排矸,装岩灵活,适用性强。
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(2)多台自卸汽车排矸,排矸能力大,可灵活运用。
(3)工作面搭设脚手架实现掘进工作面拱基线上部和下部打眼平行作业,打眼速度快。
(4)后巷复喷与工作面打眼、锚杆支护平行作业。
2、工艺流程及操作要点
2.1 钻爆作业
(1)平硐边墙及拱部均按光面爆破设计进行钻眼、装药、接线和爆破;爆破后不得有欠挖,以减少对围岩的二次扰动。
(2)主副平硐围岩硬度普氏系数主要为4~12,每循环炮眼进尺为2.5m,硬岩进尺为2米左右,中等硬度岩性进尺为2.2~2.3m,较软岩进尺能达到2.4m左右。
(3)要取得良好爆破效果,必须提高钻孔精度,要求炮眼开口误差不大于30mm,方向偏差不大于30mm/m。方法如下:
采用激光导向仪确定工作面的中线、坡度。
将所有炮眼用油漆画在工作面上。
拱帮炮眼外插2°~4°,以确保下次钻孔正常进行。
(4)采用毫秒延期电起爆系统。
(5)光面爆破采用ø25mm卷,周边眼间距不得超过350mm。
2.2 钻爆施工工艺流程
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线画眼位 架脚手架tuner接口 打眼 扫眼 瓦检 装药连线 瓦检 爆破 通风排烟 安检、瓦检 打拱部锚杆 装岩运输 打帮部锚杆 初喷。平硐施工主要流程如图1所示。
2.3 操作要点
2.3.1 钻眼爆破及初期支护
钻眼爆破施工利用自行制作的脚手架,将工作面分成上下两层,以利于巷道上下分两个区间布置多台风钻同时作业,并实行定人、定
图1  平硐施工主要流程
钻、定位、定数量的打眼责任制,使有限的空间得到充分利用,提高打眼效率。基岩段采用YT-28型气动凿岩机钻眼,工作面布置4台分上下两层同时作业。操作人员执行七定(人、钻、位、眼、时、质、量)负责制,准确掌握炮眼角度。选用ø25mm×2500mm中空六角钢钎杆和ø42mm十字形合金钎头。爆破选用200g/卷,ø35mm×200mm的岩石。FD200D(A)发爆器起爆,电引爆。采用反向装药结构,装药前必须吹净炮眼内岩碴,药卷要送至孔底。
一般炮眼深度为2.5m。采用楔形双阶掏槽方式。副平硐基岩段炮眼布置如图2所示。
根据围岩情况适当调整爆破参数,严格按爆破图表施工,光面爆破周边眼保证爆破后眼痕率在85%以上,不得欠挖。
采用光面、光底、减振、缓冲击中孔爆破技术。
氧气袋平硐机械化施工作业及断面布置示意图(打眼喷混凝土)如图3所示。
2.3.2 锚杆钻装
每茬炮爆破后,初期支护利用碴堆采用MQT130/2.8气动锚杆钻机登碴钻安拱部锚杆,边打边安装锚杆。施工时,先施工顶板中央锚杆孔。在指定锚杆位置钻孔后,将树脂药卷装入孔内,利用锚杆机将带有托盘、螺母等部件的锚杆推入设计位置并搅拌20s左右。待至少30min树脂固化后,用扭矩扳手上紧螺母。出完碴后在打掘进眼时,利用MQB-70型气腿式帮锚杆钻机钻安帮部锚杆。两帮锚杆施工顺序自上而下,由后向前逐排进行。
2.3.3 挂网
网片为丝径4mm,网孔规格50mm×50mm的钢丝网,搭接安装,搭接宽度为50mm。安装锚杆前,先将网片铺至岩壁上,并搭接好,装锚杆时,利用锚杆托盘将网片托紧,网片必须由拱顶中央至两帮,由外向里铺设,锚杆也按相同的顺序安装,锚杆托盘必须托在网片的搭接处。托盘必须压紧网片至与岩面托紧,不得出现托盘托紧网片而未接触岩面的情况。
2.3.4 装岩、排矸
关闭起重装置
装岩选用KX135-3SZ型小型液压挖掘机,自卸汽车排矸。施工期

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