倪禮強(qiáng)，張 帆，夏云龍，袁 佳，謝芝明

（中鼎國際工程有限責(zé)任公司，江西 南昌 330096）

黃陵一號(hào)煤礦為滿足礦井無軌運(yùn)輸和通風(fēng)的需求，對建井初期開掘的一盤區(qū)進(jìn)風(fēng)巷進(jìn)行整體改造，巷道全長660.9 m，但巷道穿越垮冒區(qū)414.6 m，通過采取一系列措施，順利、安全、高效、優(yōu)質(zhì)地完成施工任務(wù)。

1 地質(zhì)概況

一盤區(qū)進(jìn)風(fēng)巷布置在2#煤層中，煤層傾角1°～3°，底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，頂板從下向上依次為4～6 m厚泥巖、10～20 m厚粉砂巖和細(xì)砂巖互層，水平層理發(fā)育，易風(fēng)化破碎。

2 工程概況

一盤區(qū)進(jìn)風(fēng)巷需改造段全長660.9 m，位于H1-H21聯(lián)絡(luò)巷之間，其中垮冒區(qū)長度414.6 m，位于H3-H15聯(lián)絡(luò)巷之間，為矩形斷面，凈寬4.0 m、凈高3.0 m，采用料石墻+22#鋼梁+噴砼支護(hù)，鋼梁頂部為井字形木垛，最大接頂高度近20 m。

改造后的一盤區(qū)進(jìn)風(fēng)巷為直墻半圓拱型斷面（凈高4.1 m，凈寬5.0 m），混凝土砌碹支護(hù)（強(qiáng)度C30、支護(hù)厚度300 mm），加鋪一層混凝土地坪（強(qiáng)度C30、支護(hù)厚度300 mm）。

改造前的巷道斷面見圖1，改造后的巷道設(shè)計(jì)斷面見圖2，巷道平面見圖3。

圖1 改造前的巷道斷面

圖2 改造后的巷道設(shè)計(jì)斷面

圖3 一盤區(qū)進(jìn)風(fēng)巷道平面

圖4 一盤區(qū)進(jìn)風(fēng)巷道改造工程施工

3 施工難點(diǎn)

原一盤區(qū)進(jìn)風(fēng)巷垮冒區(qū)的巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)需要拆除，兩幫圍巖需要爆破刷大，但巷道頂部鋼梁上方有木垛接頂，十幾米高的木垛重量全部壓在鋼梁上，不論是先拆料石墻還是鋼梁都會(huì)使木垛垮落，而接頂木垛垮落和巷道刷大爆破的振動(dòng)都有可能造成巷道垮冒空區(qū)圍巖再次冒頂，給改造施工帶來了很大的難度和安全風(fēng)險(xiǎn)，且該巷道為礦井無軌運(yùn)輸?shù)闹饕ǖ溃ㄟ^副二平硐聯(lián)通地面，巷道改造過程不能影響礦井的無軌運(yùn)輸。

4 施工過程

通過方案比選，最終確定一盤區(qū)進(jìn)風(fēng)巷改造過程按照施工順序分為臨時(shí)行車路線改造、拆除原支護(hù)結(jié)構(gòu)并對頂板進(jìn)行加固支護(hù)、巷道擴(kuò)刷施工、架棚接頂施工、混凝土襯砌施工及混凝土地坪施工主要的六個(gè)步驟。工程施工見圖4。

4.1 臨時(shí)行車路線改造

在原一盤區(qū)進(jìn)風(fēng)巷改造施工前，利用巷道一側(cè)原有的一號(hào)回風(fēng)巷作為臨時(shí)行車路線 （副二平硐→H1聯(lián)絡(luò)巷→一號(hào)回風(fēng)巷→H21聯(lián)絡(luò)巷→一盤區(qū)進(jìn)風(fēng)巷），對巷道進(jìn)行調(diào)風(fēng)、拉底、加固支護(hù)，通過交通導(dǎo)行措施使無軌膠輪車行駛繞過施工區(qū)，確保無軌運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)和安全，也避免了無軌運(yùn)輸對施工區(qū)域的影響。

4.2 拆除原支護(hù)結(jié)構(gòu)

從一盤區(qū)進(jìn)風(fēng)巷的一端（H3聯(lián)絡(luò)巷處）垮冒高度最小處開始，利用原有的木垛做為階梯式施工平臺(tái)，對巷道垮冒區(qū)頂部進(jìn)行錨網(wǎng)噴支護(hù)，支護(hù)一段拆除一段木垛，逐步向前推進(jìn)，確保在拆除木垛后圍巖的穩(wěn)定。

其中采用Φ18mm×1800mm規(guī)格錨桿按800mm×800 mm間排距進(jìn)行布置；采用Φ6 mm鋼筋網(wǎng)進(jìn)行全斷面鋪設(shè)，搭接寬度150 mm；噴100 mm厚C20混凝土。

在頂板完成支護(hù)后，從上向下依次拆除木垛、工字鋼、料石墻，拆除下來的材料用無軌膠輪車運(yùn)輸至地面。

4.3 巷道擴(kuò)刷

在拆除料石墻后，根據(jù)巷道中腰線和巷道新設(shè)計(jì)的斷面尺寸進(jìn)行爆破擴(kuò)刷。為了減少爆破振動(dòng)對巷道圍巖的影響，采用了光面爆破和松動(dòng)爆破技術(shù)，爆破下來的矸石用ZMC-60型側(cè)卸式裝巖機(jī)裝碴，配合自卸式無軌膠輪車將矸石直接運(yùn)至地面矸石堆放場。

4.4 架棚接頂

雖然巷道支護(hù)設(shè)計(jì)只考慮了混凝土澆筑支護(hù)的單一結(jié)構(gòu)，但為了確保巷道使用年限和圍巖長期穩(wěn)定性，進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，增加鋼支架和襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖之間的木垛 （利用巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)拆除回收的木料）充填。

其中鋼支架采用以12#槽鋼為主要材料制作而成，支架之間采用拉桿連接，間距1 m；木垛采用拆除階段回收的木料，經(jīng)過挑選修整后運(yùn)輸至作業(yè)地點(diǎn)，搭設(shè)在鋼支架之上，采用井字型布置，充填至頂板。

4.5 混凝土襯砌

先用鋼模板澆筑巷道兩側(cè)矮邊墻作為導(dǎo)墻，然后采用定制的6 m長全液壓自動(dòng)行走襯砌臺(tái)車進(jìn)行巷道墻、拱的混凝土整體襯砌。

澆筑時(shí)，混凝土干料在地面配料攪拌后自卸式膠輪車運(yùn)輸至井下作業(yè)地點(diǎn)加水二次攪拌，使用混凝土輸送泵泵送入模；臺(tái)車一側(cè)采用木模支擋，混凝土澆筑要從下向上、左右對稱進(jìn)行，防止鋼模臺(tái)車偏移；澆筑過程中采用臺(tái)車上附著的平板振動(dòng)器配合插入振動(dòng)棒進(jìn)行振搗密實(shí)；混凝土澆筑結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)已混凝土在巷道拱頂閉合并達(dá)到設(shè)計(jì)厚度為準(zhǔn)。

4.6 地坪施工

混凝土襯砌完成后進(jìn)行混凝土地坪和水溝施工，施工過程采用4.5 m寬的雙輥軸攤鋪機(jī)混凝土路面攤鋪，輔以人工抹面拉毛處理。

鋪底施工中斷了正常行車路線，施工車輛和人員通過臨時(shí)行車路線和對應(yīng)的聯(lián)絡(luò)巷進(jìn)入施工區(qū)域。

原一盤區(qū)進(jìn)風(fēng)巷是沿2#煤層底板布置的，高低起伏，存在低洼積水點(diǎn)，在本次巷道改造施工前，對巷道整體坡度進(jìn)行了實(shí)測和重新設(shè)計(jì)調(diào)整，確保改造后巷道坡度一致，水溝流水順暢。

5 結(jié)語

1）一盤區(qū)進(jìn)風(fēng)巷改造工程從總體施工方案入手，重點(diǎn)考慮了施工安全和可行性問題，兼顧經(jīng)濟(jì)比較，采取有效的支護(hù)措施和合理的施工工序安排，同時(shí)利用回收木料重新進(jìn)行接頂，安全穿越了垮冒區(qū)，對類似工程施工有一定的借鑒作用。

2）應(yīng)用臺(tái)車襯砌和混凝土地坪快速攤鋪技術(shù)，提高了施工機(jī)械化水平，觀感良好，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化水平高。

3）拆除加固、擴(kuò)刷、架棚接頂、襯砌及鋪底這五個(gè)工序應(yīng)用了流水作業(yè)方式，工程歷時(shí)6個(gè)月完成竣工。

但施工過程中仍有改進(jìn)的地方，如巷道襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)中混凝土可添加防水劑、兩模混凝土之間增設(shè)止水帶、預(yù)埋注漿管進(jìn)行壁后注漿，都可以進(jìn)一步提高巷道的防水性能，延長巷道的使用年限。