掘进施工设计技术

'巷道设计施工技术一、巷道支护：1、永久巷道（包括开拓、采区大巷、变电所等硐室）：1.1永久巷道支护强度必须》回采巷道（动压面风巷除外），永久大巷支护强度可以按动压巷道的支护强度设计。如2502运巷锚索为2—0—2，那么西扩区大巷同样断面锚索就应补强为3—2—3或3—3—3，锚杆由335#变为500#+W钢带，避免前面掘进后面加固。工钢等其他巷道同理。1.2永久大巷采用锚网支护时，其顶网用钢网、双层网或巷道施工完毕及时顶部喷浆（覆盖煤体即可），彻底解决金属网腐蚀撕网现象。2、底板巷道：支护强度应高于顶板巷道，尤其永久巷道。3、动压巷道：3.1动压巷道种类：3.1.1沿采空区边缘布置巷道：如采煤工作面风巷、西下山进风巷3.1.2采空区与永久大巷A之间布置永久巷道：如21回风巷、22专回北段。穿插的前提是采空区与大巷A之间距离不小于65m，否则应禁止布置巷道。回采巷道穿插例外，如采空区与瓦斯巷之间布置风巷3.1.2在较稳定的采空区及其外侧永久巷道B外侧再布置永久巷道：如西下山回风巷对西下山进风巷B造成破坏。这类巷道应谨慎布置。回采巷道瓦斯巷除外。3.1.4在采空区煤柱之间布置巷道：这类巷道严禁布置。如21辅助回风巷。3.2动压巷道解决方案：3.2.1源头巷道布置上避免动压巷道。无法避免时从施工时间、巷道层位、煤柱宽度、断面、支护强度等方面合理设计，避免或减少挑顶、扩帮、加固工作量，可以采用7—8m小煤柱、5m大断面、中煤掘进（1m底煤）、顶双层网最后拉底。如2205风巷。3.2.2动压巷道锚杆（索）不得滞后打设。4、特殊区域的巷道支护（即巷道支护薄弱区域）：应加强4.1走腰线段、破煤层层理的巷道（横贯、绕道等）： 4.1.1锚网巷道：在正常支护的基础上（如2--0--2）加强为每排补强（如2--2--2）或每排增加锚索，且顶部为双层金属网（打锚杆一层、打锚索再上一层）、锚杆应配套250大托板。4.1.2工钢巷道走腰线段：应采用密棚或工钢锚网联合支护。4.2应力集中区域、顶板破碎区域、片帮严重：4.2.1该区域及其前后各三架棚，在在正常支护的基础上（如2--0--2）加强为每排补强（如2--2--2）。并且不得滞后打设。4.2.2顶煤酥软时缩小排距、锚杆采用大托板、W钢带、采用加长锚索等4.2.3特别松软的可以采取提前预注浆、超前锚杆加固前方煤墙等措施4.2.4巷道沿顶板布置时可以挑落碎岩、沿稳定层位掘进。如480回风巷二段4.2.5片帮严重时，该区域及其前后各三架棚，在在正常支护的基础上（如2--0--2）加强支护（如3--0--3）。并且不得滞后打设。4.3交叉口支护（开口处、贯通处）：4.3.1回采巷道与永久大巷交叉时，前5m交叉口应按永久巷道支护。4.3.2交叉口为斜角时，必须在正巷基础上增加锚索。4.3.3媒体松软，交叉口预紧力矩不达标时应补锚索、锚索不达标时再补一根。4.4立交点支护：4.4.1下巷应考虑采用混凝土支护，淘汰工钢背板密棚（工钢背板可以作为一次临时支护）。4.4.2下巷采用工钢背板密棚时，两帮必须采用锚网让压支护（让压空间0.4m），两帮上部垮塌时，在顶双层背板上、顺下巷棚梁方向用废旧工钢顶住两侧煤墙，然后铺设背板封闭垮塌区域，最后铺设三七灰土、浇筑风桥。4.5矿压明显区域：制定专项措施。4.6过断层、陷落柱等地质构造：制定工钢（U29）锚网联合支护专项措施5、巷道的修复：5.1修巷的种类：5.1.1开拓大巷：分两类。一类系综采面破坏造成，如西下山12#贯以西段；另一类系掘进时支护强度不足造成。 5.1.2采区大巷：近年来，我矿所修采区大巷基本均为综采面停采线、切眼布置不合理造成，系人为破坏，如21、22、23采区大巷及22、23下部4条排水巷；少数为巷道布置不合理造成，如21回风巷、西下山回风巷的掘进。这是当前我矿主要的失修巷道。5.1.3回采巷道：动压面风巷5.2修巷的方案5.2.1工钢巷道：修复强度必须高于原有支护，尤其变形位置前后5m范围必须加强支护（采用密棚或工钢锚网联合支护、拱架锚网联合支护）；5.2.2锚网巷道：顶板严重下沉、离层严重或坠包必须挑顶放坠包找到稳定层位并上新网（或采用联合支护），锚（杆）索密度必须高于原有支护。二、巷道断面：1、必须足够高、宽尤其是开拓采区等永久大巷，设计、规程中必须考虑足够的收缩或设备增大系数，对巷道高度、宽度、中腰线严格考核，避免前面掘进、后面扩帮、挑顶、拉底。例如皮带巷高度统一以工作面运巷机头高度施工，省去工作面运巷开口时挑顶的工程等。大断面必须保证足够的支护强度，理论上：顶板下沉的挠度与巷宽的4次方成正比，巷帮破坏的临界压力与巷高的2次方成反比。巷道加高时应打设帮锚索。2、同一条巷道中尤其是开口时的断面规格尽可能统一（即断面规格的数量要少，开口机头与正巷采用同一断面），既降低施工难度，又方便支护材料下料。3、增加钢带、网长度：参照工钢支护规格，顶钢带长度=设计巷宽，帮网、帮钢带长度=设计巷高，顶网长度=巷宽+600mm，促使现场施工中保证巷高、巷宽。三、巷道布置：1、开拓、采区大巷应按腰线布置：彻底解决底板起伏造成的排水不畅、主辅运输不便的问题。按腰线施工时每10m探明顶、底煤厚并作好记录由生产科存底。2、大巷煤柱中布置变电所等永久硐室时应考虑矿压影响，如大巷本身矿压影响大，则不宜布置永久巷道，如25变电所（回采巷道除外）；3、巷道过断层等地质构造按腰线施工：根据超前钻或巷道起点、终点准确给定腰线。防止巷道返坡造成忽上忽下。 并严格按腰线施工，支护强度每排锚索。4、顶煤松软的巷道尽量沿顶布置。5、采煤面切眼、停采线的位置必须合理：不能过大或过小，过大造成煤量损失，过小则对切眼、停采线附近开拓采区大巷的破坏，人为增加隐患和修巷量。我矿不宜小于65m。动压工作面停采线还应考虑相邻面采空区的影响，停采线还应进一步增加。例如2103停采线距21材料巷47m，对21材料巷、皮带巷破坏严重；2203停采线距22材料巷仅57m，对22材料巷延伸段、22皮带东西段破坏严重。四、巷道施工：1、穿、跨、贯通的施工：1.1穿越前探明顶煤厚度：煤厚不足时破底板掘进，保证成功穿越；构筑风桥上平面距离吊轨下平面高度不小于2.8m。1.2跨越前探明底煤厚度，煤厚不足时降低上巷高度或挑顶，保证成功跨越。1.3穿越帮上部、跨越帮下部锚杆适当下移，下移后预紧力矩不达标时，打设帮锚索，跨越还可浇筑混凝土墙1.4被贯通巷道层位：在加固打顶时必须探明，尤其是老巷道不明层位。1.5无法实测标高给腰线的巷道（如独巷开口）：必须每架棚探顶煤厚，根据顶煤厚度的变化进行调整，确保腰线的准确性。2、锚网巷道：2.1开口处小角：帮锚杆预紧力矩不达标时，打设帮锚索2.2锚杆预紧力矩、锚索张拉力不达标时，错开原位置补打（必须前后两根），补打的两根全部合格后说明支护无问题。2.3走腰线巷道：顶锚杆采用250大托板+钢带支护（取消150小托板），以及每排两根锚索，防止预紧力矩返松影响。2.4锚网巷道的锚索：应为槽钢+平钢板连体锚索2.5锚网巷道必须按照规措要求距离及时打设测力锚杆和锚索测力计。 2.6回采巷道在非动压情况下，锚索为222或333等超强支护时，如2106瓦斯巷反掘开口：会审或工程质量说明202或303已经满足支护要求，另外的2或3下调第二排锚索的质量检测张拉力（100KN），即每两排锚索张拉力有50%合格即可。2.7锚网巷道喷浆：将所有锚杆外露剪切到10mm以内，喷浆厚度以覆盖煤体为准（厚度20mm，根据巷道使用功能可以不喷平），减少喷浆厚度、加快施工进度。如猴车巷、水仓等喷浆巷道3、工钢、U29锚网联合支护：3.1采用工钢锚网、拱架锚网联合支护，下调锚杆的质量检测预紧力矩（150Nm）、锚索的质量检测张拉力（100KN），但施工按正常锚网支护要求执行3.2工钢锚网让压巷道：对于顶板薄弱区域或压力大的巷道，顶板不宜让压、两帮必须保证足够的让压空间。如过断层、顶板破碎区域4、巷道层位：底板巷道底鼓后，架设工钢（U型钢）时沿底鼓后的的底板施工，只需平整底板，不再大规模拉底。5、修巷巷道中线：原先掘进可能有偏差，下面给中可以准确调整巷道中线5.1皮带巷修巷中线：以皮带中为准给定；5.2猴车巷同样以猴车中给定。五、巷道施工质量：1）每条巷道根据其使用用途、位置、矿压等都有最重要的施工质量。如21材料巷工钢锚网支护刷帮，刷帮量最重要；25材料巷、西材料大巷巷高最重要，材料巷立交点浇筑风桥则是吊轨下平面距离风桥的净高最重要。2）锚网巷道的质量检查方面：分为两个层次的问题：一是使用、安全问题，包括中腰线、高度、宽度、锚杆（索）预紧力、药卷锚固等，这类问题是锚网巷道的命脉和根本，必须从设计上超前、现场施工管理上严格要求、严格检查。二是标准化问题，包括锚杆（索）外露、间排距过小、角度、成形、锚杆成线等，这类问题属于巷道美观、不影响巷道安全使用的问题，应区分对待。六、井下现场检查：1、严格检查规程措施的执行打折扣情况。严厉查处投机取巧、降低施工要求等有可能造成二次返工、影响衔接、安全使用的工程质量事故。2、高度重视以下施工质量情况，这些施工质量会造成二次返工、影响衔接、甚至可能引发安全事故。包括： 1）剪短锚杆、钢带、离层仪钢绞线、少上药卷等2）巷道宽度、高度、中腰线、处理坠包不放煤3）破坏巷道支护、标准化等巷道使用中的情况：如隔爆水袋挂设在顶板破碎区域、猴车巷拍手印、打钻选择在顶板破碎区域等4）修巷严厉查处处理顶板离层严重或坠包不放煤的做法，避免前面修复后面变形或加固效果不明显等。3、严厉查处锚杆预紧力矩的无限制扩大化：预紧力矩不是越大越好，防止预紧力矩过大造成锚杆断裂。七、巷道的使用：巷道的设备设施安装使用应预留足够巷道的收缩、下沉量，进而减少二次施工或返工，并且不得破坏巷道支护。各部门的设备设施如下：1、运输：单轨吊吊轨距离巷道底板不宜不小于2.7m，挂设位置尽可能靠近巷中，减少、避免拉底或甩轨重新打小梁。采区、开拓巷道以及工作面风、运巷停采线附近（巷道开口阶段）小横梁宜一次性采用“十”小梁悬吊。2、通风：风门门框由2.7m加高为3m（现我矿巷道已经加高、设备也逐渐大型化），防止影响吊轨的挂设、运输。隔爆水袋、管路的悬挂位置选择在顶板完好区域（不宜在走腰线等顶板破碎支护薄弱区域），管路还应预留空间且接头错开工钢棚梁，防止顶板下沉造成挤压。密闭位置考虑巷道（尤其是动压巷道）的收缩量，防止修巷影响密闭。3、电力：电缆安装与顶帮之间预留足够的收缩下沉量。4、三车间：水泵平台尽可能低，平台上的水管、水泵离开顶帮一定距离。排水点积水区行人帮应铺设过人桥或采用袋装煤铺设人行道，以便巷道巡查。5、放水钻、抽放钻（对顶板影响大、尤其动压巷道如工作面风巷）：1）钻孔必须选择顶板完好区域并经生产科验收同意；2）钻孔不得连续，间距＞10m；3）打钻完毕将顶网联好并补打锚杆（索）；4）生产科应检查钻孔位置及联网情况。6、运巷二部机头的安装：应位于机头硐室起始位置以下 5m，以便单轨吊运行。7、掘进皮带机的安装延伸：尽可能靠里帮，以便单轨吊小梁尽可能打设在巷中，避免巷道收缩造成二次打设小梁、甩轨或影响二部机头安装。对巷道的使用严格要求、严格管理：如单轨吊吊轨距离巷道底板距离、隔爆水袋、水管的安装必须选择顶板完好区域等，减少破坏巷道、二次施工。八、关于掘进效率：1、帮上部锚杆设计规程措施统一为距顶300mm。2、锚网巷道的标准化问题：包括锚杆（索）的外露等，这些属于美观问题，不影响巷道的安全使用，对此予以处罚、规范加以严格管理，不再补打防止造成消耗工时、浪费材料。3、离层仪间距：严格按照规程规定距离（取正公差0—5m）打设，既符合规定，又减少离层仪数量。如规定30m时，现场按照33——34m打设。离层仪台账必须明确标明离层仪所在的位置。4、加长帮网，帮网按照与设计巷高相同的长度加工。5、帮锚杆滞后顶锚杆一排施工（一割多排时除外），顶帮锚杆同时施工。6、综采面运巷、切眼、运绕（动压风巷除外）等金属网隔孔连接，7、小护网：只用于动压巷道如风巷，非动压巷道取消锚杆（索）小护网，即一律不上护网，尤其运巷。'