陳先亮

（黑龍江龍煤七臺(tái)河礦區(qū)有限責(zé)任公司安全監(jiān)察部，黑龍江七臺(tái)河154600）

煤礦傾斜巷道掘進(jìn)施工方法與措施

陳先亮

（黑龍江龍煤七臺(tái)河礦區(qū)有限責(zé)任公司安全監(jiān)察部，黑龍江七臺(tái)河154600）

由于煤礦多數(shù)煤層具有一定的傾角，分區(qū)開采時(shí)，巷道以一定傾角沿煤層布置。有時(shí)為了穿越大的斷層構(gòu)造，要以一定傾角布置巷道來滿足采礦需要。在采區(qū)中傾斜巷道主要有采區(qū)上山和下山等。礦井傾斜巷道與平巷施工有諸多相似之處，但由于巷道有10°～25°甚至35°的傾角，傾斜巷道施工比較困難，在裝巖、排矸、排水、支護(hù)等工序上都具有一些特點(diǎn)。本文主要研究了煤礦巷道掘進(jìn)施工的下坡施工法、上坡施工法等技術(shù)問題。

傾斜巷道；掘進(jìn)施工；下坡施工；下坡措施

由于煤礦多數(shù)煤層具有一定的傾角，分區(qū)開采時(shí)，巷道以一定傾角沿煤層布置。有時(shí)為了穿越大的斷層構(gòu)造，要以一定傾角布置巷道來滿足采礦需要。在采區(qū)中傾斜巷道主要有采區(qū)上山和下山等。傾斜巷道的施工方向可以有從上向下的下坡施工方式和從下向上的上坡施工方式兩種。需要注意的是，采區(qū)上山和下山得名主要是根據(jù)其傾斜巷道與主要運(yùn)輸大巷的標(biāo)高關(guān)系，而與施工方向無關(guān)。如上山是由主要運(yùn)輸大巷向上通往采區(qū)的傾斜巷道，而不是向上施工的傾斜巷道。

由于礦井傾斜巷道具有一定的傾角，與平巷施工相比，有諸多相似之處，但由于巷道有10°～25°甚至35°的傾角，傾斜巷道施工比較困難，在裝巖、排矸、排水、支護(hù)等工序上都具有一些特點(diǎn)。

1　煤礦傾斜巷道掘進(jìn)施工特點(diǎn)

由于采礦安全和生產(chǎn)的需要，采區(qū)上山和下山都設(shè)計(jì)成2條或3條相互平行的傾斜巷道，施工時(shí)可雙巷同時(shí)由上向下掘進(jìn)并每隔一定距離相互貫通。亦可先由上向下施工其中一條巷道，然后由下向上施工另一條巷道。前者掘進(jìn)速度快，有利于通風(fēng)，后者適合于涌水量大和掘進(jìn)設(shè)備不足的情況。在煤礦傾斜巷道施工中，仍以使用多臺(tái)風(fēng)動(dòng)氣腿鑿巖機(jī)同時(shí)作業(yè)為主。鑿巖機(jī)適于選用中頻鑿巖機(jī)，如YT-28型。一般以0.5～0.7 m寬的工作面設(shè)置1臺(tái)為宜，3～4臺(tái)同時(shí)作業(yè)。

礦井掘進(jìn)提升多用礦車，少數(shù)情況下，設(shè)置矸石倉，采用箕斗提升。巷道的定向多采用激光指向。一般多采用單激光指向，也有采用雙激光、三激光、五激光指向工藝的。多激光指向減輕了測(cè)量人員和掘進(jìn)人員的工作量，縮短了輔助工序占時(shí)。

2　煤礦巷道下坡施工法

由上向下的下坡施工傾斜巷道，通風(fēng)比較容易。但是裝巖、運(yùn)輸比較困難，還需要解決排水和工作和跑車等問題。以下簡述下坡施工法的特點(diǎn)。

2.1井下工作面裝巖與排矸

裝巖工作在掘進(jìn)時(shí)比較困難，裝巖時(shí)間一般占生產(chǎn)循環(huán)時(shí)間的60%，所以，必須盡量采用機(jī)械裝巖。

在掘進(jìn)施工中一般采用耙斗裝巖機(jī)裝巖，耙斗機(jī)斗容朝大型化方向發(fā)展，如P型系列斗容為0.3m3、0.6m3、0.9m3、l.2m3，可滿足快速施工要求。

使用耙斗裝巖機(jī)時(shí)必須安設(shè)牢固，避免滑動(dòng)。井內(nèi)地面坡度在25°以下時(shí)，耙斗裝巖機(jī)自身要配帶四個(gè)卡軌器，還必須加兩個(gè)大卡軌器。耙斗裝巖機(jī)適用于傾角小于30°的傾斜巷道。

2.2井下工作面的排水

工作面的積水要用水泵排除。若涌水量為5m3～6 m3／h時(shí)，可用潛水泵直接把水排入礦車或箕斗內(nèi)隨矸石排出。在工作面涌水量在30 m3／h以內(nèi)時(shí)，可利用噴射泵將水排至水倉，再由臥泵將水排出。這樣還可防止臥泵吸入大量泥砂，磨損水輪葉片。

噴射泵是利用高壓水由噴嘴高速噴射造成負(fù)壓以吸取工作面積水的設(shè)備，它具有占地面積小，移動(dòng)方便，爆破時(shí)容易保護(hù)，不易損壞，不怕吸入泥砂、木屑和空氣等優(yōu)點(diǎn)，雖然效率比較低，但仍能得到廣泛使用。

2.3礦井傾斜巷道掘進(jìn)的安全工作

傾斜巷道掘進(jìn)施工的安全問題，最突出的就是防止跑車。礦車若脫鉤或斷繩，會(huì)加速下滑，直沖工作面，很容易造成人身傷亡事故。對(duì)于這個(gè)問題必須提高警惕，嚴(yán)格按規(guī)程進(jìn)行操作；要經(jīng)常對(duì)鋼絲繩及聯(lián)結(jié)裝置進(jìn)行檢查，防患于未然；巷道規(guī)格、鋪軌質(zhì)量，都應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并采取切實(shí)可行的安全措施。

為了防止跑車沖至工作面，應(yīng)在距工作面不太遠(yuǎn)處設(shè)置擋車器。擋車器常用的是鋼絲繩擋車簾。它以兩根直徑150mm鋼管作立柱，用鋼絲繩和直徑25 mm的圓鋼編成簾形。手拉懸吊繩將簾提起，可讓礦車通過；放松懸吊繩，簾子下落就可起到擋車作用。

在傾斜巷道施工中，除設(shè)置阻車、擋車器外，還常在提升鋼絲繩的尾部連接一根環(huán)形鋼絲繩，提升時(shí)將它套在提升容器上，可防止由于鉤頭損壞和捕銷拉斷而造成的跑車事故。

3　礦井傾斜巷道掘進(jìn)的上坡施工法

由下向上的上坡掘進(jìn)施工傾斜巷道，裝巖、運(yùn)輸較為方便，不需要排水，工作面沒有跑車的威脅，但通風(fēng)比較困難。因此，對(duì)瓦斯涌出量大的斜巷，應(yīng)盡量采用由上向下的下坡施工。

3.1礦井巷道掘進(jìn)施工的炮眼布置

為防止巷道底板掘進(jìn)不夠，發(fā)生巷道上漂，多采用底部掏槽，槽眼數(shù)目視巖石軟硬程度確定。對(duì)較硬巖石，槽眼下部眼孔應(yīng)深入底板200mm，防止巷道上漂。

3.2礦井掘進(jìn)中的通風(fēng)

瓦斯比空氣輕，易于積聚在工作面附近。為施工安全，要正確選用爆炸材料和隔爆電氣設(shè)備，還要注意加強(qiáng)工作面通風(fēng)。

在瓦斯礦井中應(yīng)采用雙巷掘進(jìn)，每隔20m～50 m用聯(lián)絡(luò)眼貫通，以利通風(fēng)。使用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)時(shí)，何時(shí)都不許停風(fēng)，如由于檢修停電等原因停風(fēng)時(shí)，必須撤出人員，待恢復(fù)通風(fēng)后，才能恢復(fù)工作。在高瓦斯礦井中，如果上部風(fēng)巷已掘好，則可利用鉆孔解決通風(fēng)問題，不然，應(yīng)用由上向下施工法。在有瓦斯突出的煤層中掘進(jìn)斜巷，要從上到下進(jìn)行。如果停止掘進(jìn)的上山，要與運(yùn)輸平巷交接處打上密封或修筑欄桿以防止人員誤入而出現(xiàn)危險(xiǎn)。

3.3礦井掘進(jìn)中的裝巖和運(yùn)輸

在上坡掘進(jìn)時(shí)，沿斜坡向下扒矸容易，可以采用人工裝巖。配合人工裝巖的運(yùn)輸方法，可采用刮板輸送機(jī)和溜槽?？捎迷谏掀聝A角25°以下，鐵溜槽可用于25°～35°，搪瓷溜槽可用于15°～28°。溜槽的安裝和接長都很方便，雖然生產(chǎn)能力大，但粉塵也很大，可接水管加噴霧裝置降塵。為避免飛矸傷人，要在巷道中溜槽的一側(cè)設(shè)置擋板，巷道下口設(shè)置臨時(shí)的貯矸倉，方便裝車。

目前，耙斗機(jī)使用普遍，生產(chǎn)率較高，但必須注意安設(shè)牢固，避免下滑。因此，除了在裝巖機(jī)下部裝設(shè)卡軌器外，還要在裝巖機(jī)后裝設(shè)兩個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的斜撐。耙斗裝巖機(jī)距工作面應(yīng)大于6m，每20m～30 m移動(dòng)一次。

［1］董方庭.井巷設(shè)計(jì)與施工［M］.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1994.

［2］中國煤炭教育協(xié)會(huì)職業(yè)教育教材編審委員會(huì).掘進(jìn)工程［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2014.

［3］車澤暉，郝高峰.煤礦掘進(jìn)［M］.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2012.

［4］胡湘宏.巷道施工技術(shù)［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2014.

［5］呂建青.井巷工程［M］.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2007.

［6］郭奉賢，席振修.煤礦開采與掘進(jìn)［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2008.

［7］孟憲臣，李洪，李洪剛.煤礦開采與掘進(jìn)［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2008.

［8］全國職業(yè)培訓(xùn)教學(xué)工作指導(dǎo)委員會(huì)煤炭專業(yè)委員會(huì).巷道掘進(jìn)［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2006.

Construction methods and measures for excavation construction of inclined tunnel

CHEN Xian-liang
(Safety Supervision Department,Qitaihe Mining Area Co.Ltd.,Heilongjiang Longmei Coal Mine,Qitaihe 154600,China)

Tunnel is arranged along the coal seam with certain inclination angle due to the inclination of majority of coal seams.Sometimes the tunnel should be arranged in a certain inclination in order to run across a large fault structure.The main inclined tunnel in the mining area includes uphill construction and downhill construction.There are many similarities between the inclined tunnel and construction without inclination,but inclined tunnel construction is difficult due to the inclination of 10°～25°or even 35°,and it has some features on the process of rock loading,waste lock clearing, drainage and pit supporting.This paper mainly studies the technical problems of downhill construction method and uphill construction method in tunnel excavation construction of coal mine.

Inclined tunnel;Downhill construction;Downhill measures

TD263

B

1674-8646（2016）19-0076-02

2016-08-09

陳先亮（1973-），男，工程師。