王紅亮，宋作文，盧景峰，李 軍，郭雙勤，張永超

（山西潞安王莊煤礦，山西 長治 046031）

該礦始建于1966年，原設(shè)計(jì)能力為90萬噸，經(jīng)過兩次改擴(kuò)建和持續(xù)環(huán)節(jié)系統(tǒng)改造，目前，生產(chǎn)能力為710萬噸。隨著時(shí)間的推移，采掘工作面不斷延伸，開采的煤層埋藏深度逐漸加深，瓦斯涌出量也在增加，使得該礦井由瓦斯礦井變?yōu)楦咄咚沟V井。傳統(tǒng)掘進(jìn)過立交橋的施工工藝：通過立交橋時(shí)，若遇煤層厚度較薄時(shí)，可能就要與原巷道掘透，導(dǎo)致風(fēng)流短路、斷路，影響其他巷道的正常通風(fēng)，有可能出現(xiàn)瓦斯積聚和瓦斯超限，或者給礦井帶來更大危害。為避免出現(xiàn)瓦斯事故，減少各種投入，更好地保證正規(guī)循環(huán)作業(yè)，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，該礦在9102風(fēng)巷通過大跨度立交橋時(shí)，采用了提前施工的方法。通過現(xiàn)場的使用效果分析，該方法是高瓦斯礦井在過立交橋時(shí)的良好施工方案。

1 工程概況

1.1 現(xiàn)場概述

9102風(fēng)巷車場掘進(jìn)155 m后即將從回風(fēng)大巷1下方通過，回風(fēng)大巷1為錨網(wǎng)（索）支護(hù)，斷面寬5.0 m、高3.2 m。9102風(fēng)巷車場立交風(fēng)橋設(shè)計(jì)斷面為5.5 m×3.6 m全錨網(wǎng)（索）支護(hù)，兩巷夾角為26°。

1.2 工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

風(fēng)橋采用工字鋼做梁、混凝土澆筑的方法施工。

風(fēng)橋采用不燃性材料建筑，風(fēng)橋墻面平整不漏風(fēng)（手觸感覺不到漏風(fēng)為準(zhǔn)），風(fēng)橋兩端接口要嚴(yán)密，四周接實(shí)煤、巖，擋風(fēng)墻用混凝土澆灌填實(shí)。風(fēng)橋處通風(fēng)斷面不小于原巷道斷面的4/5，呈流線型，坡度要小于30°，風(fēng)橋前、后5 m范圍內(nèi)巷道支護(hù)完好，無片幫冒頂、無積水、無淤泥、無雜物，風(fēng)橋上下不準(zhǔn)設(shè)風(fēng)門。

橋面分為2部分：區(qū)域A厚度為0.6 m，區(qū)域B厚度為0.3 m，擋風(fēng)墻外表面超出巷幫不得大于0.1 m，高度不得低于0.8 m；區(qū)域C長度為1.6 m，厚度為0.6 m，采用1.6 m長鋼帶及錨桿橫豎交叉捆綁做筋，后澆筑混凝土0.6 m厚。考慮風(fēng)橋的嚴(yán)密性及掘進(jìn)過程存在誤差，確定以立交下巷兩幫為基礎(chǔ)東西向各延伸1.6 m為立交施工范圍，立交風(fēng)橋處9102風(fēng)巷車場、回風(fēng)大巷1設(shè)計(jì)寬度分別為5.5 m、5.0 m，角度為 26°，因此風(fēng)橋跨度為 5.5/sin26°＋5/sin26°＋2×1.6≈26 m。圖1為工程平面圖。

圖1 工程平面圖

2 立交橋施工標(biāo)準(zhǔn)

2.1 施工工序

標(biāo)測→拉底、掏槽→鋪設(shè)工字鋼（垂直回風(fēng)大巷1）→打設(shè)錨索（用鋼絲繩起吊）→鋪設(shè)工字鋼（順回風(fēng)大巷1）→鋪設(shè)背板→硬化橋面→搭設(shè)模型盒→灌幫→抹面→收尾。

2.2 施工標(biāo)準(zhǔn)

2.2.1 標(biāo)測

施工前，由測量部門在回風(fēng)大巷1進(jìn)行測量并準(zhǔn)確標(biāo)注出立交處上巷兩幫中點(diǎn)或立交4個(gè)幫點(diǎn)，標(biāo)注點(diǎn)用紅漆在巷幫進(jìn)行標(biāo)注，要求清晰可見。

2.2.2 拉底、掏槽

拉底作業(yè)前，先按兩幫標(biāo)注點(diǎn)找見4個(gè)立交幫點(diǎn)，然后向前、后各延伸1.6 m，找出拉底范圍區(qū)域A，長度26 m，然后開始拉底作業(yè)。拉底深度為0.6～1.0 m（回風(fēng)大巷1風(fēng)橋處有坡度），拉底要求地面平整、無凹凸。拉底完成后，在兩幫煤墻對區(qū)域B進(jìn)行掏槽，掏槽深度為0.25 m，高度為0.8 m，長度兩幫各19 m。

2.2.3 鋪設(shè)工字鋼

在回風(fēng)大巷1內(nèi)最外1個(gè)立交幫點(diǎn)處開始敷設(shè)垂直于巷道的第1根工字鋼（長度5.5 m），第2根工字鋼距離第1根5.5 m，第3根距離第2根500 mm，第4根距離第3根5.5 m，第5根距離第4根500 m，第6根距離第5根5.5 m，第7根距離第6根500 m，第8根距離第7根5.5 m。

2.2.4 打設(shè)錨索并起吊

在長5.5 m的工字鋼兩端頭套上鋼絲繩卡環(huán)，在卡環(huán)正上方打設(shè)錨索。錨索打設(shè)要靠幫，不得影響高抽巷瓦斯管的敷設(shè)和軌道的進(jìn)出車。錨索與卡環(huán)采用鋼絲繩連接，吊掛于頂板之上。錨索的具體位置如圖2所示。

2.2.5 鋪設(shè)工字鋼

在5.5 m長的工字鋼上順巷道鋪設(shè)6 m長的工字鋼，間距400 mm；上、下工字鋼搭接處采用鋼板與銷子固定到一起（工字鋼端頭處有孔），并用綁絲捆綁，確保牢靠，如圖3所示。

2.2.6 鋪設(shè)背板及網(wǎng)片

工字鋼鋪設(shè)完畢后，在工字鋼上鋪設(shè)2層背板，背板長800 mm、寬250 mm、厚50 mm。背板敷設(shè)緊密，覆蓋至掏槽內(nèi)。背板上面敷設(shè)一層網(wǎng)片，網(wǎng)片鋪設(shè)平整，待澆筑混凝土?xí)r，做筋使其形成一個(gè)整體。

2.2.7 區(qū)域C施工

采用1.6 m長鋼帶及錨桿橫豎交叉捆綁做筋，后澆筑混凝土0.6 m厚，其鋼帶與錨桿、主體工字鋼連接要牢固。

2.2.8 硬化橋面

將攪拌充分、勻稱的混凝土澆灌到背板及網(wǎng)片上，并用混泥土建筑。其他部分用混合料澆筑，澆筑過程中，要使用風(fēng)動(dòng)振動(dòng)棒震動(dòng)，使風(fēng)橋橋面形成一個(gè)整體，直至與原巷道底板平齊，橋面上必須留出大小合適的水溝。

2.2.9 搭設(shè)模型盒

橋面硬化完畢后，在兩幫掏槽處開始搭設(shè)擋風(fēng)墻澆筑模型盒，高0.3 m，模型盒內(nèi)表面距巷幫0.1 m，且模型板內(nèi)表面要保持在一個(gè)平面，并用材料將模型固定。

2.2.10 灌幫

模型搭設(shè)完畢后，將比例為1∶2∶3的混凝土（水泥、沙、石子）攪拌均勻后澆筑到模型內(nèi)，按照每塊模型板高度為一個(gè)澆筑循環(huán)依次遞進(jìn)作業(yè)。澆筑過程中，要使用風(fēng)動(dòng)振動(dòng)棒對模型內(nèi)的混凝土進(jìn)行攪拌，使混凝土充分、勻稱、飽滿，與煤墻接實(shí)牢靠，澆筑過程中隨時(shí)觀察模型情況，發(fā)生變形等異常現(xiàn)象時(shí)立即修復(fù)。

2.2.11 抹面

待擋風(fēng)墻凝固堅(jiān)硬后拆去模型板，然后抹面，先用比例為1∶3的粗灰抹第一遍，抹面時(shí)要從上往下。第二遍用比例為1∶1的細(xì)灰抹面，抹面時(shí)要用靠尺，邊抹邊檢查，確保墻面符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。然后對橋面抹面，要求光滑平整，符合《煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化》要求。

2.2.12 工程收尾

施工完畢后，在風(fēng)橋前、后5 m范圍內(nèi)進(jìn)行全面清理并釘好牌板，雜物裝箱上井，剩余材料及時(shí)回收或轉(zhuǎn)運(yùn)，做到施工現(xiàn)場干凈整潔，工完料盡。

圖2 錨索的位置圖

圖3 工字鋼的鋪設(shè)

3 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控

如果巷道錨桿、錨索質(zhì)量不合格，可能發(fā)生頂板冒落，煤墻片幫。這種情況下，要采取以下管控措施：①嚴(yán)把進(jìn)貨關(guān)，保證產(chǎn)品質(zhì)量合格。②測量部門測量要精確，標(biāo)記要清晰；施工人員要嚴(yán)格按照規(guī)程措施作業(yè)。③作業(yè)點(diǎn)前、后30 m設(shè)置警戒，無關(guān)人員嚴(yán)禁進(jìn)入；確實(shí)需要通過時(shí)，需與現(xiàn)場作業(yè)人員協(xié)調(diào)，準(zhǔn)許后立即通過。④進(jìn)入施工現(xiàn)場后要仔細(xì)檢查施工場地周圍的支護(hù)、煤幫、頂板等情況，嚴(yán)格執(zhí)行“敲幫問頂”，并安排有經(jīng)驗(yàn)的人員觀察頂板煤墻變化情況。⑤出現(xiàn)錨桿打設(shè)質(zhì)量不合格時(shí)及時(shí)補(bǔ)打，安排錨桿、錨索質(zhì)量專項(xiàng)檢查，把隱患消滅在萌芽狀態(tài)。⑥多人協(xié)作扛、抬材料時(shí)，動(dòng)作要協(xié)調(diào)，口號(hào)要一致，防止物料掉落砸傷或者彈傷人員。⑦使用鉛絲連接、捆綁工字鋼或鋼筋網(wǎng)時(shí)，使用專用工具操作，防止鉛絲扎傷人員。⑧開網(wǎng)后，及時(shí)將鋼筋網(wǎng)邊緣毛刺打倒，防止毛刺扎傷人員。⑨加強(qiáng)“四位一體”監(jiān)督管理。

4 結(jié)束語

該大跨度立交橋施工后，在9102風(fēng)巷車場掘進(jìn)155 m時(shí)，從下方順利通過。截至目前沒有出現(xiàn)變形、漏風(fēng)現(xiàn)象，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)效果。這證明該大跨度立交橋的施工方法在高瓦斯礦井有一定的借鑒價(jià)值，確實(shí)是井工礦井在貫通處預(yù)控瓦斯事故發(fā)生的有效途徑。