軟巖中的近距離煤倉反井鉆機(jī)施工技術(shù)

位于山東省濟(jì)寧市任城區(qū)的山東里能魯西礦業(yè)有限公司的下組煤煤倉設(shè)計(jì)位置與原有的井底煤倉相距很近，施工時(shí)的爆炸沖擊波、應(yīng)力波及反射波疊加必然對(duì)原有煤倉造成破壞。他們結(jié)合新煤倉所處圍巖特點(diǎn)，采用反井鉆機(jī)施工新煤倉，并且采取了相關(guān)的保障措施，不僅技術(shù)可靠，而且經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)明顯。

⑴盡可能減少爆破對(duì)原有煤倉的破壞作用

①采用反井鉆機(jī)施工導(dǎo)硐。他們?cè)诰滦旅簜}的中心位置處施工1 個(gè)Φ200 mm 導(dǎo)向孔，先自下而上刷出Φ1200 mm 小反井，再自上而下進(jìn)行煤倉的掘進(jìn)施工。由于Φ1200 mm 反井鉆孔作為附加自由面距離裝藥位置遠(yuǎn)小于原有煤倉作為自由面的位置，絕大部分能量的應(yīng)力波與小反井表面為自由面處形成的反射波疊加，既增加了爆破的效果，又極大地降低了對(duì)原有煤倉破壞作用，而且可以利用反井鉆機(jī)及設(shè)置在煤倉下口的耙裝機(jī)解決煤倉施工時(shí)的裝矸問題，大幅度地提高了工作效率。

②采用分圈分層臺(tái)階法掘進(jìn)煤倉。在井下新煤倉刷大的時(shí)候， 他們將掘進(jìn)斷面分成2 個(gè)圈。內(nèi)圈的直徑為4900 mm， 外圈的直徑為4900～6200 mm。 分層爆破施工不僅增大了下組煤煤倉的爆破自由面， 而且減少一次起爆的裝藥量，提高了爆破效果，在很大程度上降低了爆破對(duì)原有煤倉的破壞作用。

③降低爆破應(yīng)力波在原有煤倉壁的疊加作用。 爆破中盡量將原有煤倉裝滿，他們?cè)谙陆M煤煤倉爆破的時(shí)候，裝入煤倉中的煤可以使原有煤倉的自由面上存在介質(zhì)，減少了應(yīng)力波直接反射的能量，從而降低了因反射波與入射波疊加而形成的拉應(yīng)力強(qiáng)度，削弱了應(yīng)力波對(duì)原有煤倉及其圍巖的破壞作用。 從能量守恒的角度來看，裝入的煤處在原有煤倉表面，吸收了下組煤煤倉爆破入射應(yīng)力波的能量，從而使反射波能量在一定程度上得到降低。 亦能減小對(duì)原有煤倉的破壞。

④控制裝藥量。 在掘進(jìn)外圈的時(shí)候，他們采用光面爆破技術(shù)，嚴(yán)格控制裝藥量，使爆破產(chǎn)生的爆破應(yīng)力波能量得以有效降低，從而在對(duì)原有煤倉產(chǎn)生破壞的源頭上得以控制，對(duì)下組煤煤倉也減少了因爆破對(duì)煤倉圍巖的振動(dòng)。

⑵降低軟巖對(duì)下組煤煤倉的影響

①盡量消除水的不利影響。下組煤煤倉掘進(jìn)的時(shí)候，他們采用錨網(wǎng)噴作為臨時(shí)支護(hù)。 施工中及時(shí)對(duì)巖面實(shí)行錨噴支護(hù)，隔絕水對(duì)圍巖和風(fēng)對(duì)圍巖強(qiáng)度的降低作用。 加強(qiáng)施工中的管理工作，在施工用完水之后及時(shí)關(guān)閉水管的閥門。

②減少泥巖膨脹對(duì)硐室斷面的影響。在井下新煤倉的反井鉆機(jī)施工中，他們采取加大下組煤煤倉的施工斷面， 即倉體的直徑均比設(shè)計(jì)加大150 mm，以便在泥巖膨脹以后仍然能夠滿足煤倉的斷面要求。

③支護(hù)順序。 他們?cè)谙陆M煤煤倉掘進(jìn)的時(shí)候，隨掘進(jìn)隨進(jìn)行錨、網(wǎng)噴支護(hù)；待到掘進(jìn)出煤倉之后， 給膨脹性泥巖層1 個(gè)膨脹變形的時(shí)間，經(jīng)過變形觀測(cè)確定時(shí)間為40 d，然后再自下而上對(duì)下組煤煤倉及給煤機(jī)硐室進(jìn)行鋼筋混凝土的砌碹施工。