煤矿井下马头门施工技术探析

2014-12-23杨荣基

山东工业技术 2014年10期

关键词：马头光面井筒

杨荣基

（山东华新建筑工程集团有限责任公司，山东泰安 271219）

煤矿井下马头门施工技术探析

杨荣基

（山东华新建筑工程集团有限责任公司，山东泰安 271219）

本文论述了煤矿井下马头门施工技术，有光面爆破、科学地确定附近眼装药量、装药结构和药卷直径和施工组织，以及煤矿井下马头门施工需要注意的问题，有对十字中心线进行严格地把握、荒径验收要严格、相贯线施工、小粒石子的选用、注重对下分层放炮进行管理，实时地加强一次支护。

煤矿；井下；马头门；施工技术

0 引言

马头门是煤矿立井井筒与井底车场连接的咽喉工程，具有断面较大、结构十分复杂、施工难度较大、施工中容易发生事故等特点。煤矿井下马头门之所以施工难度大,是因为井筒与车场巷道十字相交处的马头门断面很大。施工过程中不但需要考虑马头门本身的因素,还要与井筒施工统筹考虑,科学、合理安排施工。传统的马头门施工方法不是很规范,一般是先把与马头门连接部分的井筒掘出一定长度并进行临时支护,然后再掘进马头门；或者随井筒把马头门掘出三到五米后,再进行永久支护。由于工程结构复杂、掘进断面大、施工速度慢、临时支护面积大、临时支护至永久支护时间间隔长等原因,施工时容易出现冒顶片帮,甚至发生人身伤亡事故。我们在总结近几年来在山东等地一些矿井建设中施工马头门实践经验的基础上,提出了马头门合理施工方法,以期解决马头门施工中的最大难题——井筒与大断面平巷十字相交所带来的问题,以达到安全、优质、快速施工的目的，促进煤矿企业的安全生产，和谐发展。

1 煤矿井下马头门施工技术

1.1 光面爆破

通常来讲，马头门的掘进施工需要实施光面爆破的技术，在科学地选用爆破参数、根据顺序起爆、对装药量进行严格控制和通过岩石抗拉强度大大低于其抗压强度的特点能够合理地组织爆破应力。结合施工图纸的标准，在地下工程和巷道掘进爆破之后，使得光滑和规整的表面形成。轮廓线外的岩石破坏很小或者是不受扰动，尽量地确保围岩的强度。光面爆破这种爆破技术是非常科学与先进的，能够掘出光洁的巷道轮廓，方便实施锚喷支护，围岩的可靠性高、裂隙少，超挖量小。并且光面爆破还具有质量好、功效高、成本低的特点。

1.2 科学地确定附近眼装药量、装药结构和药卷直径

结合小耦合理论与国内外经验，炮眼直径和药卷直径之比在缓冲爆破作业上的关系非常密切。不但小直径药卷的爆炸性能比较低，而且其跟炮眼之间的空隙比较大，进而使得爆轰波对岩石的冲击得以缓冲，这降低了围岩的震裂破坏性，倘若借助普通药卷，实施间隔装药的方法，那么也能够实现理想的效果。

1.3 施工组织

在马头门两侧平行施工，交替进行支护、出矸、打眼等，确保施工空间域作业人员的最大使用效率。在马头门刚刚拨门时，通过中心回转大抓和小型电动挖掘机出矸，确保出矸的速度，在打开施工距离的时候，借助中心回转和耙矸机大抓出货。

2 煤矿井下马头门施工需要注意的问题

2.1 对十字中心线进行严格地把握

通过井口十字中心线放置东南西北四条边线到马头门拨门标高上面10米的位置，然后在马头门拨门位置引线至马头门标高的平面上，务必请具备资格的测量部门确定标高，尽可能地使得标高的误差减少。

2.2 荒径验收要严格

在施工过程中实施分层施工的时候，施工拱部分层的时候务必严格地验收荒径，由于拱部是较大硬度粗砂岩，避免由于荒径不够而借助风镐刷扩，进而对工程的进度产生不利的影响。

2.3 相贯线施工

因为相贯线存在于信号硐室和马头门间或井筒和马头门间，为了确保相贯线的整齐和美观，硐室里面的靠近相贯线实施木模板，木模板通过宽是150mm和厚度50mm的木板，通过硐室平面投影结合处于的高度进行加工，确保硐室里面金属模块和每一块模板的衔接。事实表明，这种技术能够实现理想的效果。

2.4 小粒石子的选用

为了便于应用砼输送泵，由于应用20mm—40mm的石子会使得砼输送管堵塞，而应用10mm—30mm的石子能够有效地解决这个问题。

2.5 注重对下分层放炮进行管理

因为放炮卧底是下分层的施工重点，应当借助阻燃彩带，并且注重验炮工作，从而避免由于拉炮而导致伤人事故的出现。

2.6 实时地加强一次支护

在拱部进行施工的时候，在每一个的循环都应当喷浆、打锚杆、挂网，应当确保一炮一喷浆，并且使得喷浆厚度跟标准相符，避免在放炮的过程中将金属网崩坏。再者，锚索的补强应当对迎头及时地跟上。在下分层进行施工的时候，尽可能地一次不起爆太远的距离，特别是在出矸的时候够一排锚杆高度应当打一排锚杆，不允许仅仅出矸不打锚杆而导致太长的空帮间隔，特别是在岩性较差和还存在一层煤线的时候，应当对空帮的间隔进行严格地控制，实时地实施一次性支护。

3 井下马头门施工效果

煤矿井下现场各级管理人员及技术工程人员要对每个作业过程进行监控，对锚杆布置的间距、角度、锚固质量、排距，钢筋网的挂设质量，喷射混凝土的厚度，桁架架设的相对位置，特别是桁架连接构件的齐全和螺栓固定的可靠程度，严格把关，较好的解决了煤矿井下长期以来人员从回风系统升井的不良状况，取得了良好的技术经济效果。实践证明,这种施工方法可以保证马头门施工达到安全、优质、快速的目的。