胡凱

摘 要：文章以朱集東煤礦為背景，通過對不同的直通立眼護壁套筒安裝方案的比較，論述了其優(yōu)缺點和適用條件，總結(jié)出了最優(yōu)安裝方案。又以朱集東煤礦1122（3）工作面出煤眼護壁套筒安裝為例，具體說明了此最優(yōu)安裝方案的實施過程，對朱集東煤礦其它直通立眼護壁套筒的安裝有重要指導意義，對其它井工開采礦井直通立眼護壁套筒安裝具有重要的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：煤礦開采；直通立眼；護壁套筒安裝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.054

1 引言

朱集東煤礦采用立井、多水平、分組大巷的開拓方式，一水平標高-906m，井下采掘工作面出煤、排矸過程中，為減少轉(zhuǎn)載、斜巷絞車打運環(huán)節(jié)或解決巷道通風需要，經(jīng)常采用反井鉆孔施工通過眼。直通眼可能要穿過泥巖、煤層，且出煤矸時不斷受到煤矸塊的撞擊，裸孔易風化、水解、片掉，甚至坍塌，為保證直通眼的使用周期和正常使用，需要對眼壁進行支護加固。目前直通立眼通常采用“鋼板圓套筒+壁后注漿”工藝進行護壁，具有筒壁受力均勻、不粘結(jié)煤矸，耐沖擊、使用壽命長等特點。

由于護壁套筒安裝受井下巷道空間、直通眼深度、套筒長度及焊接加工工藝等限制，因此需要制定安全、快速、便捷的護壁套筒安裝方案。

2 直通立眼護壁套筒安裝方案比較

通過多個直通立眼護壁套筒的安裝應(yīng)用，安裝方案如下：

方案一：在立眼上口利用呈“十字”對稱布置的2組（4臺）手拉葫蘆，配合鋼絲繩連接套筒上焊接的掛耳或在筒壁上割孔將在上口逐節(jié)安裝的套筒向下放，直至安裝至下口。此方案下放安裝套筒工藝簡單，但存在套筒上焊接的掛耳強度低，套筒較重時易發(fā)生開焊導致套筒墜落事故或圓筒變形不易下放，僅適用于深度較小的直通立眼安裝。

方案二：在立眼上口利用2臺JM-14慢速絞車配合鋼絲繩連接最先下放的一節(jié)套筒，然后在上口逐節(jié)安裝套筒、同時啟動絞車向下放，直至安裝至下口。此方案適宜于較深的直通立眼安裝，但安裝套筒工藝復(fù)雜、準備的設(shè)備多、安裝速度慢，兩臺慢絞需安裝固定、搭拆電源并進行鋼絲繩懸吊驗算等；兩臺慢絞不易做到同步啟動和停止，套筒下放時容易刮碰巖壁，引起套筒變形；最先下放的一節(jié)套筒需采取特殊的加厚防套筒變形措施。

方案三：在立眼上口利用呈“十字”對稱布置的4臺手拉葫蘆，配合鋼絲繩連接特制加工的承載托盤，承載托盤位于最下一層，并與最下一節(jié)套筒連接，同時下放逐節(jié)安裝的套筒，直至安裝至下口。此方案安裝套筒操作簡便、使用設(shè)備少、下放過程中易調(diào)整；安裝過程中一組手拉葫蘆下放，另一組可作為防墜保護；同時生根在承載托盤上的鋼絲繩起到“穩(wěn)繩” 作用，不會刮碰巖壁，下放順利且套筒不受力不變形。

綜合比較上述三個直通立眼護壁套筒安裝方案，優(yōu)先選用了方案三，并先后實際應(yīng)用于朱集東煤礦井下多個直通立眼護壁套筒的安裝，實現(xiàn)了安全、快速、便捷安裝。

3 直通立眼護壁套筒安裝技術(shù)應(yīng)用

以朱集東煤礦1122（3）工作面出煤眼護壁套筒安裝實例來說明。

3.1 1122（3）工作面出煤眼概況

出煤眼裸孔Φ1400㎜、垂高20.5m，巖性以砂質(zhì)泥巖、花斑泥巖為主。

3.2 護壁套筒技術(shù)參數(shù)

護壁套筒Φ1200㎜，采用δ5㎜鋼板卷制、焊接成型，每節(jié)長度2.2m；套筒上下端與δ8㎜鋼板加工的法蘭盤（寬度不超過50mm）焊接牢固，逐節(jié)對接套筒時用螺栓連接；承載套筒的托盤采用11#礦用工字鋼雙層“十字”焊接，直徑與護壁套筒一致，也可兼做安裝期間的防墜措施；鋼絲繩4根，直徑不小于18.5mm，每根長度以超過立眼深度5m為宜，套筒安裝結(jié)束后將剩余鋼絲繩固定在立眼周邊的巷道底板或支架腿上。

3.3 護壁套筒安裝流程

檢查施工地點安全環(huán)境→嚴禁人員從立眼下方通過→上口用大板臨時鋪實蓋嚴→施工起吊錨索懸掛相應(yīng)噸位的手拉葫蘆→連接承載托盤→逐節(jié)安裝、下放護壁套筒→套筒壁后充填、注漿、養(yǎng)護→立眼周圍設(shè)置柵欄、蓋嚴眼口、拆除手拉葫蘆→護壁套筒安裝結(jié)束。

3.4 護壁套筒安裝步驟

（1）在立眼上口正上方施工起吊錨索，錨索規(guī)格Φ21.8×6300㎜，每根3卷Z2350錨固劑，預(yù)緊力120KN，外露300～500mm。其中四組錨索均勻布置于正對立眼的四角，每組錨索不得少于2根，使用不小于Φ18x64錨鏈連接并卡牢，用于吊掛手拉葫蘆、下放套筒；立眼正上方施工一根錨索，用于加裝單節(jié)套筒。（2）將4根鋼絲繩分別與承載托盤、手拉葫蘆均勻?qū)ΨQ連接，使用不少于3道繩卡固定，形成網(wǎng)兜狀，第一節(jié)套筒與承載托盤連接好后，另取一根與套筒周長相當?shù)匿摻z繩在第一節(jié)套筒中部纏繞一周，與用于下放的鋼絲繩在“十字”交叉處卡牢，加強套筒的穩(wěn)定性。（3）調(diào)整4臺手拉葫蘆起吊行程并緩慢起吊套筒，離開眼上口鋪設(shè)的大板300mm后撤去封眼大板，緩慢均勻下放套筒，待套筒上沿法蘭盤距眼上口底板0.5m左右位置后停止下放、加裝第二節(jié)套筒。調(diào)整手拉葫蘆與鋼絲繩連接位置，同時緩慢均勻下放第二節(jié)套筒上沿至眼上口底板0.5m左右位置，加裝第三節(jié)套筒；用同樣方法依次下放、加裝套筒直至結(jié)束。（4）套筒下放同時根據(jù)需要在套筒外壁同步下放用于通過信號電纜的信號鋼管，完成后對立眼下口套筒外壁與巖壁空隙處封堵嚴實，自眼上口進行壁后充填水泥砂漿或注漿加固。

3.5 護壁套筒安裝安全注意事項

（1）安裝期間立眼上下口5m范圍外必須設(shè)專人警戒，嚴禁任何人員從立眼下方通過。（2）立眼上口作業(yè)人員必須佩戴合格的保險帶，生根牢固、高掛抵用。（3）手拉葫蘆的額定起吊能力必須大于套筒、承載托盤、壁后充填水泥砂漿總重量，使用前必須檢查完好情況，否則不得使用。（4）鋼絲繩選型應(yīng)進行驗算，連接處必須卡牢。（5）下放套筒過程中應(yīng)緩慢勻速，4臺手拉葫蘆盡量保持同步、及時調(diào)整套筒垂直度。（6）縫合螺栓時嚴禁將手指伸入螺栓孔或鏈條縫隙內(nèi)。（7）壁后充填或注漿應(yīng)密實，按時養(yǎng)護，必須在輕度達到要求后方可拆除懸吊手拉葫蘆。（8）人力推車、裝運套筒、操作錨桿鉆機等，嚴格遵守相關(guān)規(guī)定。

4 結(jié)束語

井下直通立眼的廣泛使用大大減少了采掘工作面出煤矸轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)，降低了斜巷絞車頻繁打運的安全風險，及時解決巷道通風需要，使用順暢，施工和維護工程量小，有利于巷道布置。圓形鋼板護壁套筒加工簡便、強度高、耐磨、耐沖擊、不易損壞變形，安裝操作簡單、周期短，已在本礦井下出煤系統(tǒng)及通風系統(tǒng)中發(fā)揮了較大實際作用并取得較高的經(jīng)濟效益。