锚网喷巷道正台阶施工工艺探讨

2009-07-28 08:00
中国新技术新产品 2009年11期
关键词:工序

周 军

摘要:介绍了锚网喷巷道正台阶施工工艺,同普通施工工艺做对比,分析了其优缺点,提倡推广正台阶施工方法。

关键词:正台阶;平行作业;工序

1 正台阶施工工艺简介

正台阶施工是将巷道分成两个或多个工作面,上一个工作面超前下一个工作面一定距离的施工方法。在大断面硐室施工中,常采用分层施工,先掘进硐室(巷道)上分层,然后掘进下分层。本文探讨的正台阶法施工与分层施工不同。为了平行作业,提高掘进速度,正台阶施工法上、下分层同时作业。各分层间始终保持相对固定的距离。

2 台阶高度、长度的确定

根据巷道断面确定台阶的高度,原则上保证最上的台阶层掘进后满足施工顶部锚杆要求。根据使用工具和锚杆长度一般将上分层定在2.6~2.8m之间。

采用正台阶法施工,爆破后上台阶倒完矸石进行打眼或顶部锚杆施工时,下台阶进行倒矸石作业。台阶长度太短,下台阶倒矸石作业对上台阶工作人员不安全。台阶长度太长,上台阶倒矸作业时间长,并且风筒距离下台阶爆破地点太近,放炮容易崩风筒。一般选择台阶长度为5~6m。

3 炮眼布置与施工

因采用台阶法施工,上台阶自由面相对小,对爆破效率就会有影响。所以,上台阶炮眼布置非常关键。通常上台阶炮眼间距小,槽眼和底眼较深。并采用双楔形掏槽,抛渣爆破。中间辅助掏槽眼水平角度大,炮眼浅。二圈槽眼水平角度稍小,炮眼长度超过崩落眼200mm。槽眼竖直角度与巷道倾角一致。炮眼间排距在400mm左右。采用光面爆破,周边眼间距在400mm以内。

上台阶掏槽眼施工要领:为了使掏槽眼上下在一铅垂面上,保持同一水平角度,有较好的扇形结构。掏槽眼开眼时锤腿尽量支在同一位置(详见炮眼布置图)。下台阶根据台阶高度分1~3排崩落眼,最上一排眼距离台阶实体岩石上口400~600mm。巷道中部因放炮震动、上台阶倒矸时耙斗扒动,中间部位实体岩石较巷道两边低,可根据现场情况在巷道两边多打几个炮眼,将最上一排炮眼布置成凹弧形。但最下一排眼应成同一水平布置。因下台阶爆破自由面大,爆破效率高,可根据台阶实际长度确定下台阶炮眼深度。

4 爆破特点

采用串联方式联线,上、下台阶一次爆破。下台阶炮眼与上台阶掏槽眼最先起爆,上台阶底眼最后起爆。通常采用反向装药爆破效率较好。

5 临时支护

采用正台阶法施工,上台阶高度较低,爆破后虚矸到顶板间距小,不能满足施工顶部锚杆要求,必须将迎头虚矸倒走。一般可采用前探梁做临时支护,然后施工迎头霸王桩,倒矸后施工顶部锚杆。

临时支护材料:根据巷道尺寸,前探梁用2~3根3.5m左右的3寸钢管。前探梁穿过吊环生根在相应的支护锚杆上。锚杆在施工前就应控制好锚杆外露长度在40mm左右,能满足吊环螺栓上牢固。若巷道成形差,支护锚杆无法确保挂吊环和前探梁时,施工专门的生根锚杆。

6 工序安排

施工工序:交接班(安全检查)→临时喷浆→上 、下台阶打眼→装药放炮→上台阶前探梁临时支护→打上台阶霸王桩(三个),上台阶倒矸、清底→打下台阶霸王桩(三个)→顶板支护,倒下台阶矸石、刷帮、下台阶帮部锚网支护。

7 台阶法施工优、缺点

7.1 优点

7.1.1 上、下台阶打眼、放炮等各工序能平行作业,缩短循环时间(下台阶施工基本不影响上台阶施工)。

7.1.2 上台阶高度较低,便于控制打眼质量;锤腿水平夹角大,水平推力大,打眼速度快;喷浆距离近,回弹少,质量好;不必搭设脚手架。

7.1.3 下台阶自由面大,爆破效率好;打眼质量要求不高。

7.1.4 上台阶一次打眼较少,不需多部风锤同时施工。便于掏槽眼施工质量(多部锤施工,相互影响,控制不好掏槽眼角度)。

7.1.5 缩短了工作面高度,减少片帮事故隐患;加快了装药联线速度。

7.2 缺点

7.2.1 上台阶炮后不倒矸无法进行顶部支护。

7.2.2 上、下台阶均需要清底,增加了底眼拒爆安全隐患。

7.2.3 上台阶自由面小,不利于爆破进尺,要求打眼质量高。

8 结语

8.1 现场实际施工情况介绍:潘一矿开拓2队去年6月施工潘一矿东三边界回风大巷123m(该巷道为锚网喷支护,净宽4.4m,净高3.4m)。该队共56m,人均月进尺2.19m。在施工中,采用两掘一喷,用2.2m钎杆打眼,反向装药,循环进尺在1.9~2m左右。

8.2 本文以锚网喷支护的水平巷道为例,概要阐述了正台阶施工法。在上山施工中,因炮后矸石自动下滑,减少了倒矸时间。同时也避免了普通方法施工炮后工作面过高,不方便打上部眼。所以,上山采用正台阶施工法更具有优越性。在下山施工中,由于台阶的拦截,能减少上台阶迎头积水,方便上台阶迎头施工;又由于下台阶自由面大,爆破效果好,能解决底板上飘的问题。

8.3 正台阶施工的清底工作十分关键,只有认真清底,底部炮眼严格按照炮眼布置图施工,才能维持稳定的台阶。

作者简介:周军,1970出生于四川,男,助理工程师。1994年毕业于徐州煤建校矿建专业,长期从事矿建施工管理工作。

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