井底車場快速掘進(jìn)施工

劉凱華 章俊 程蒙蒙

摘 要：介紹了朱集西煤礦井底車場建設(shè)期間，在各系統(tǒng)不完善的情況下，如何充分利用和完善各臨時系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)，為相似礦井建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：井底車場；系統(tǒng)；快速掘進(jìn)

前言

在礦井建設(shè)礦建工程中，井底車場工程量占礦井礦建工程量的5 0％～6 0％，而工期只 占3 0％～4 0％，時間緊，任務(wù)重。而井底車場施工期間，由于各系統(tǒng)（特別是運(yùn)輸系統(tǒng) 、 通風(fēng)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)）不完善，二個井筒又面臨時改絞，所以掘進(jìn)頭數(shù)目上不去，場面拉不開。在此期間，搞好工程排隊，充分完善和利用各臨時系統(tǒng)，是加快工程進(jìn)度、縮短建井工期的最有效的途徑。

1 工程概況

朱集西煤礦是皖北煤電集團(tuán)新建的一座特大型礦井，設(shè)計井型400萬t／a。中央?yún)^(qū)布置主、副、風(fēng)、矸石4個井筒，2009年6月開挖，主井和風(fēng)井2010年10月底到底，其它2個井筒均在2010年12月份到底，4個井筒全長4014.5m。斷面大，大都在20㎡以上。井底車場層位在8煤層頂板，巖性大部分巷道為砂巖、砂質(zhì)泥巖，有一小部分巷道是泥巖。2010年12月10日實(shí)現(xiàn)副井、風(fēng)井貫通，2010年12月20日實(shí)現(xiàn)主井、副井貫通，到2010年12月30日實(shí)現(xiàn)四井筒貫通。

2 快速掘進(jìn)的主要經(jīng)驗(yàn)

2．1 充分利用和完善各臨時系統(tǒng)

2.1.1 臨時運(yùn)輸提升系統(tǒng)的完善

主井提前到底后，在副、矸石井仍在施工井筒的同時，提前進(jìn)行臨時改絞，做為井底車場前期施工(副井永久改絞前)的主要提升井筒。與之相適應(yīng)，井底車場施工時，首先施工主井與副風(fēng)聯(lián)巷貫通，以便主井出矸時能順利調(diào)車。然后再施工主矸聯(lián)巷與矸石井貫通。這樣使車場的通過能力能滿足主井提升設(shè)備的最大提升能力，擔(dān)負(fù)起全礦的提升任務(wù)。在這段時間內(nèi)掘進(jìn)頭最多時達(dá)到6個，提矸量最多每天達(dá)到300多車。與此同時，加快副井的改絞和副井井底車場及副井地面車場的鋪軌速度，盡快形成副井永久提升系統(tǒng)。

2.1.2 臨時通風(fēng)系統(tǒng)的完善

朱集西煤礦建設(shè)期間，由于建設(shè)工期短，單進(jìn)指標(biāo)高，要求井巷掘進(jìn)時放炮后產(chǎn)生的煙塵等廢氣排放時間不能太長。四井貫通之前，由于系統(tǒng)沒有形成，只能采取強(qiáng)力通風(fēng)。這時選取四井貫通的最短線路，從四個井筒對掘，重點(diǎn)突擊，以最快的速度實(shí)現(xiàn)四井貫通。四井短路貫通后，井下掘進(jìn)頭增加，用風(fēng)量也增加，此時井下有條件建立獨(dú)立的進(jìn)回風(fēng)系統(tǒng)。為確保各掘進(jìn)頭通風(fēng)風(fēng)量的需求，同時考慮到主井要臨時掛罐施工膠帶機(jī)頭聯(lián)巷、裝載膠帶機(jī)巷及相關(guān)硐室，以及在礦井建設(shè)投產(chǎn)前永久風(fēng)機(jī)與臨時風(fēng)機(jī)在不停風(fēng)狀態(tài)下安全切換，所以選擇主井、副井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)井回風(fēng)的臨時通風(fēng)系統(tǒng)。通過計算在風(fēng)井安裝1K58No27型軸流式風(fēng)機(jī)l臺，做為臨時風(fēng)機(jī)，建立起臨時礦井通風(fēng)系統(tǒng)。

在井底車場掘進(jìn)過程中，多處要揭露煤層。按照突出煤層的管理要求，石門揭煤和煤巷掘進(jìn)時的回風(fēng)嚴(yán)禁通過其它采掘工作面的唯一安全出口。這也意味著每一個揭煤頭和煤巷掘進(jìn)頭必須有獨(dú)立的回風(fēng)系統(tǒng)。為避免和減少巷道揭煤時對其它掘進(jìn)頭的影響，提前施工每個揭煤頭的回風(fēng)聯(lián)巷，這樣既能使揭煤頭正常揭煤，又不影響其它掘進(jìn)頭的正常進(jìn)度。

2.1.3 排水、供電等系統(tǒng)的完善

中央變電所、中央水泵房和水倉工程量大，在井底車場線路形成前不具備施工條件。同時由于礦井建設(shè)要求工期短，主攻頭在首采面的系統(tǒng)巷道(軌道大巷、膠帶機(jī)大巷、回風(fēng)大巷)。所以排水供電系統(tǒng)工程的工期滯后，永久供電系統(tǒng)、永久排水系統(tǒng)形成的時間與首采面投產(chǎn)時間基本相同。朱集西礦井底車場、硐室。大巷有一部分在砂巖內(nèi)，而砂巖裂隙水比較大，所以在永久排水、供電系統(tǒng)形成之前，涌水量也比較大。在此期間內(nèi)。如何盡快建立和完善臨時排水、供電系統(tǒng)，是減少水和供電對掘進(jìn)的影響，提高進(jìn)度的有效手段。

2.2 掘進(jìn)裝備現(xiàn)代化

在掘進(jìn)局部通風(fēng)方面采用大功率對旋風(fēng)機(jī)、大直徑風(fēng)筒，這樣能保證掘進(jìn)迎頭有足夠量， 減少放炮后炮煙排放時間，使進(jìn)度加快。在矸石運(yùn)輸方面，改變過去皮帶不能運(yùn)輸矸石的傳統(tǒng)觀念，大膽采用800mm皮帶和電滾筒皮帶（一種將電機(jī)置于驅(qū)動滾筒內(nèi)的新型小皮帶，十分輕便實(shí)用），通過大功率耙斗裝巖機(jī)裝載，小皮帶轉(zhuǎn)載，使迎頭出矸保持連續(xù)性；這樣大大提高了出矸速度．一般情況下，使用皮帶運(yùn)輸時可由原來的一個圓班兩循環(huán)提高到一個圓班三循環(huán)，也就是說掘進(jìn)速度提高了1/2。

2.3 實(shí)施精細(xì)化管理

首先是搞好工程計劃排隊井底車場巷道多、硐室多、聯(lián)巷多，由于井下作業(yè)空間的局限性及各系統(tǒng)的影響，前面施工的巷道對后面施工的巷道影響很大，所以先施工哪條巷道后施工哪條巷道對提高掘進(jìn)進(jìn)度，縮短工期是非常重要的。優(yōu)化工程計劃排隊，繪制好網(wǎng)絡(luò)圖， 工程監(jiān)理單位按計劃排隊嚴(yán)格控制好進(jìn)度，是保證工期的基礎(chǔ)。其次，在生產(chǎn)中圍繞“精、 細(xì)”二字，對業(yè)務(wù)工藝流程因素和勞動組合因素，原有施工工藝進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計、系統(tǒng)分析， 找出打眼效率低、人員安排不合理、放炮工藝效果不理想、進(jìn)尺支護(hù)釘?shù)拦ば騿柊才挪?合理等問題。針對這些問題，管理人員細(xì)心摸索，對迎頭釣道、噴漿、出貨等一系列工序進(jìn)行優(yōu)化組合，并經(jīng)過實(shí)踐的摸索，推行了多工序平行作業(yè)，使掘進(jìn)效率大幅度提高。

2.4 研究應(yīng)用新技術(shù)

掘進(jìn)期間和高等院校合作，進(jìn)行了礦井大斷面硬巖巷道快速施工技術(shù)研究、大硐室軟弱圍巖錨索網(wǎng)注支護(hù)技術(shù)研究、巷道圍巖穩(wěn)定性研究、新型混凝土噴層支護(hù)技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用、 -962m水平井底車場主要大巷巖石物理力學(xué)指標(biāo)測試巖體穩(wěn)定性評價研究。這些研究成果的應(yīng)用，為高質(zhì)量快速掘進(jìn)提供了強(qiáng)有力的保障。

3 總結(jié)

借鑒其他同類礦井的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)本礦的實(shí)際情況，制定出一套適于自身的生產(chǎn)計劃，達(dá)到了預(yù)期的效果。朱集西煤礦從2010年10月底副井到底開始施工井底車場到現(xiàn)在，儀用不到一年的時間，就完成了井底車場總工程量的70%左右。

作者簡介：

劉凱華（1988-），男，安徽宿州人，2009年6月畢業(yè)于安徽理工大學(xué)，采礦工程專業(yè)，現(xiàn)任皖北煤電集團(tuán)朱集西煤礦生產(chǎn)技術(shù)部助理工程師。