岱河煤矿区段小眼施工技术应用

郑晓明 余陆军

（岱河煤矿掘进二区，安徽 淮北 235037）

1 前言

岱河矿已开采四十余年，采区煤仓、区段小眼等立眼都是采用人工垛盘反井法施工，木垛盘内分成行人运料和出矸2个通道，行人运料眼同溜矸眼之间，用木板隔开。行人眼内钉上木梯和扩头板，先敲帮问顶，找净危岩活石，再打眼爆破，空顶作业，安全性差，进度慢，采区煤仓、区段小眼越深，施工越困难，危险性越大。为此，采用反井钻机施工解决了以上问题，大大提高了掘进速度，提高了工效，增强了安全性。

2 现在以Ⅲ3采区三区段小眼为例说明:

Ⅲ3采区三区段小眼平面图:

说明3反井钻机施工

3.1 施工前的准备:

岱河矿Ⅲ3采区刚进行采区准备，区段小眼都没有施工，小眼平均深度约30m，Ⅲ3运输上山石门布置在五煤底板约25～35m位置，此段主要为砂质泥岩，岩石坚硬，区段小眼上口布置在五煤层巷道，下口在Ⅲ3运输上山、石门。

岱河矿从2006年9月采用反井钻机施工Ⅲ3三区段小眼，小眼上口位于Ⅲ534机巷（跟五煤顶板施工），顶为砂质泥岩。小眼从五煤底板至Ⅲ3运输石门顶板为砂质泥岩，31.5m，设计小眼直径Ф2.6m，垂直钻孔，导孔直径Ф244mm，扩孔直径Ф1200mm。

小眼上口（Ⅲ534机巷）需施工钻场，为打钻操作用，钻场规格及要求:长×宽×高=2×3.5×3.5；钻场巷道底板要平坦，巷坡度应小于4‰；钻场支护没有任何安全隐患，钻孔四周做水泥混凝土基础，共规格为长2m，宽2m，深0.3，以确保钻机的平稳安全操作方便；钻孔中心上方安个起重锚杆，并能承受5吨以上的拉力，以备扩孔结束后起吊扩孔钻头。

3.2 小眼的施工:

3.2.1 设备入井前，必须捆扎牢固，施工人员衣服必须穿戴整齐，衣领、衣角、袖口、裤腿等处应扣紧。设备进入钻场前应对支护情况及基础进行检查，发现不符合要求或存在安全隐患要及时处理，待符合要求后方可进行设备的安装。设备就位后，把主机车卡紧，将各车的油路连接好。设备在钻场内摆放位置合理，保证有良好的安全通道及操作空间，竖立主机车时，班长在适当位置指挥，司机听从指挥慢速竖立，其他人员注意卡道器是否松动，铁轨是否抬起，如发现这些情况，应及时把主机车放倒进行处理；主机车树立并安装好斜拉杆后，把机架与底盘车之间的联杆拆掉。机架竖立找正后把下支撑靴板用螺丝与钻机车拧紧固牢，上支撑顶住巷道顶板。安装机械手或转盘吊时不要将手伸进底盘下，以防伤手。开孔前，对钻机及高压管路逐一检查，检查螺丝是否松动、滑道、各活塞杆是否有脏物，供水水源及水量是否能满足钻进要求，如发现问题，进行处理。油管连接头要用U型卡子卡牢并使开口向下，不准用铁丝等物品代替，降低安全标准。开机前要首先检查各操纵杆是否都处于闭锁状态。

3.2.2 开始施工导孔，钻进前进行空载试运转，观察动力头上下运动和旋转，机械手和转盘吊工作是否正常，发现漏油阻卡现象进行处理。连接钻杆是旋紧力要一致，给进压力不宜过大，防止钻杆弯曲造成钻孔歪斜过大。开孔时应采用低钻压钻进，然后再逐渐加压钻进。每次接钻杆前，把钻具提起5～10m，继续用冲洗液清洗钻孔，清洗时间根据导孔深度的不同控制在2～5分钟左右，两班作业破碎带及裂隙发育岩层时要连续快速钻进，以防塌孔埋钻。导孔钻进中如孔内出水过大或岩石严重破碎，应将全部钻具提出孔外进行注浆处理，待确认无隐患后再继续施工。导孔钻进中如孔内出水过大岩石严重破碎，应将全部具提出孔外进行注浆处理，待确认无隐患后再继续施工。导孔钻进时，根据钻具重量及孔底岩性合理匹配主推油缸和马达的压力，在开孔20米之内应缓慢进尺，并在每根钻杆进完后回多拉几次，以保证钻孔的垂直度，防止钻孔偏斜。当导孔距钻孔下口巷道顶板5m时，施工单位应派专人到钻孔下口两面三刀侧把警戒，其两警戒线应离煤仓下口10m远，严禁任何人进入警戒线内。孔导结束后，煤仓下口的设置警戒和出矸。

3.2.3 扩孔:扩孔前，要将钻孔下口1.5m范围内的锚杆清除干净，以免损坏扩孔钻头。扩孔钻进时，应先对钻具进行称重，在称重压力的基础上增加3～4MPa个压力，并随着钻具重量的减少而将主推油缸拉力逐淅减少，严防拉力过大而将钻杆丝扣损坏，同时要经常检查活动套丝扣是否磨损严重，如果磨损严重应及时更换，严防孔内事故的发生。现场操作人员要集中精力，认真细心操作，各工序要密切合作，动作协调，口语传递清晰，观察各压力表的情况并随时调整。导孔钻时经常清理岩粉，注意钻机运转情交况，发现异常应及时停机处理。每次加钻杆时动力头升至最高位置，把丝扣清理干净。用机械手、转盘吊运送钻杆时如须扶正，只能从钻杆两头挪动，不准用手抱住钻杆，以免发生压力挤伤人员事故。扩孔开始时应低压钻进，待钻头全部进入钻孔仙，再逐渐加压。当扩孔离上口3m时，低压钻进，同时注意基础的情况；当情况变形严重时，将钻机拆除，用爆破法呀用风镐凿开，施工时人员应配戴保险带。每次卸钻时，慢速卸扣，需用辅助卸扣装置时，把棘爪顶住棘轮齿后推动油缸，丝扣松动即收缩活塞杆；机械手抓住钻杆后把上卡瓦取下。拆卸高压油管时，先油管泄压后方可拆卸油管，严防油管失控伤人。

扩孔结束拆钻，回收设备，再进行人工扩孔。

4 人工垛盘反井法施工

4.1 采用反井掘进以木垛盘支护时，必须及时支护。爆破前最末一道木垛盘距工作面的距离不得超过1.6m。

4.2 采用木垛盘支护时，木垛盘的基墩必须牢固可靠。木垛盘四角必须用扒钉钉牢，垛盘与岩帮之间应背严、背实。

4.3 木垛盘断面内至少分成行人运料和溜矸2个间隔，行人运料眼同溜矸眼之间，必须用木板隔开。行人眼内必须有木梯和护头板，护头板的间距最大不得超过3m，护头板上的矸石必须及时清理。

4.4 爆破前，必须将行人运料眼盖严。爆破后，首先通风，吹散炮烟，方可进入检查，检查人员应不少于2人。经过检查，证明通风、信号、人行间隔板、护头板、顶板、井帮等无危险情况后，方可进行作业。

5 反井钻机施工与人工垛盘反井法施工相比

5.1 优点:采用反井钻机施工，煤仓下口不需要人员，上口只需要几个操作人员，安全；采用反井钻机施工，人工一个月的工程只需四五天，速度快；采用反井钻机施工节约人力、物力，节约了从下口道上口施工时人员上下，及物料的上下，改善作业环境；通风顺畅，不需要接风筒。

5.2 缺点:钻机重运送困难。

6 结论:

Ⅲ3三区段小眼自2006年1月15日至1月18日施工完毕，共用四天时间，再人工刷大到直径2.6m，共用一个月时间，比人工垛盘提前一个月完成此项工程，没有出现任何事故，提高工效，缩短工期，为安全施工提供有利的条件，改善作业环境，消除人工反井的不安全因素，综合效益显著，岱河矿将在Ⅲ3四区段小眼利用此技术，此技术可推广应用。

[1]钱鸣高，刘听成.矿山压力与岩层控制[M].徐州:中国矿业大学出版社.2003.

[2]蒋金泉，韩继胜，石永奎.巷道围岩结构稳定性与控制设计[M].北京:煤炭工业出版社.1998.

[3]徐永析.采矿学[M]，徐州:中国矿业大学出版社，2003.