某井巷工程牛鼻子交岔点现场施工技术探讨.pdf

2023 年 8 月Aug.,2023doi：10.3969/j.issn.1672-9943.2023.04.044某井巷工程牛鼻子交岔点现场施工技术探讨（晋能控股装备制造集团鑫海公司郑庄矿，山西 晋城 048000）摘要 为确保井巷工程牛鼻子交岔点施工弧形控制和连续渐变的要求，保证牛鼻子交岔点施工进度快、质量好、成型美观，以常用简易牛鼻子交岔点为参考，对交岔点牛鼻子的成型控制方法进行优化，同时对施工人员进行现场技术指导。经过实践验证，该优化方法可在各交岔点施工中应用推广。关键词 交岔点；成型控制；弧形控制；连续渐变中图分类号TD263文献标识码B文章编号1672蛳 9943（2023）04蛳 0138蛳 031井巷工程交岔点的概念及分类井巷工程交岔点是指巷道相交或分岔的地点，按支护方式不同，可分为简易交岔点和碹岔式交岔点咱1暂。简易交岔点是指采用棚式支架或料石墙加钢梁支护，多用于围岩条件好、服务年限短的采区巷道或小型矿井中。碹岔式交岔点采用料石、混凝土砌筑或用锚喷支护，按结构形式可分为牛鼻子交岔点和穿尖交岔点 2 类。牛鼻子交岔点受力好，适用较广；穿尖交岔点工程小、通风阻力小、承载能力小，适用于巷道主巷跨度小于 5 m、围岩稳定的工程。井巷工程交岔点施工，牛鼻子交岔点难度最大，特别是在开挖过程中，主要巷道的中线和拱基线（腰线）控制咱2暂。在每次放炮、临时支护完成后，进入下一循环作业前，技术员要绘制现场轮廓大样图，通过中线控制交岔点帮宽，通过拱基线（或腰线）控制顶高。施工人员要按照技术员的现场轮廓大样图，控制好炮眼间距、标记好尺寸。这对现场技术员放线能力要求极高，对现场施工工人和施工方法都有很高的要求。而传统施工方法难以采用轮廓大样图进行开挖控制。2某井巷工程牛鼻子交岔点施工优化控制技术2.1工程概况某井巷工程牛鼻子交岔点施工工期为 2021-12-0831，共 24 d。交岔点长度 18.326 m、体积888.52 m3，牛鼻子宽度 0.5 1.809 m、深度 2 m、高度7.476 m。牛鼻子交岔点施工平面布置如图 1 所示。图 1牛鼻子交岔点施工平面布置（1）交岔点形状。右帮侧由图 1 中-段 1-1断面一线起至图 1 中-段 1-1 断面；左帮侧为弧形逐步扩大进入至图 1 中-段 2-2 断面，高度随巷道断面逐渐扩大，拱高随之增加，墙高随之下降。（2）巷道断面。交岔点断面宽度由 1-1 断面的5.9 m 扩大至 3-3 断面的 10.732 m；断面高度由1-1 断面的 5.45 m 扩大至 3-3 断面的 7.476 m；墙高由 1-1 断面的 2.5 m 下降至 3-3 断面的 2.1 m（即每前进 1.0 m 墙高下降 32 mm）；拱高由 1-1 断面的 2.95 m 抬高至 3-3 断面的 5.376 m（即每前进1.0 m 拱部抬高 192 mm）。2.2施工优化控制方案交岔点周围为稳定的砂岩，易采用正向全断面分台阶一次成巷掘进施工方案。本次施工优化控制方案从掘进距离、断面、拱高和拱基线高度 4 个维建设工程琢=30毅57忆50义R=15 000T=4 155Kp=8 10612323112 6492 000淤于盂榆虞3 67711能 源 技 术 与 管 理Energy Technology and Management2023 年第 48 卷第 4 期Vol.48 No.41382023 年 8 月Aug.,2023度对牛鼻子交岔点进行测量控制。2.2.1测量优化控制在施工 1-1 断面至 3-3 断面时，掘进高度由5.45 m 渐变为 7.476 m，平均抬高 125 mm/m；掘进宽度由 5.9 m 渐变为 10.752 m，平均左帮扩宽300 mm/m。现场实际施工过程中以每 2 m 一个循环画施工轮廓线，高度每循环抬高 250mm。交岔点 1-1断面、2-2 断面、3-3 断面测量控制如图 2 所示。杨鑫某井巷工程牛鼻子交岔点现场施工技术探讨2.2.2掘进每次打炮眼时在当排轮廓线的基础上，上部眼以水平向上 7毅的角度打设，左帮宽度每循环扩宽600 mm；每次打炮眼时在当排轮廓线的基础上，左帮炮眼以激光指示方向向左 17毅的角度打设，右帮以激光指示的方向正常打设，确保施工巷道成型。2.2.3支护锚杆规格采用 准22 mm2 800 mm，间排距选择800 mm800 mm，顶锚索采用 准22 mm8 300 mm，帮锚索采用 准22 mm5 300 mm，间排距 800 mm800 mm，托板采用 400 mm400 mm16 mm 的大托板。锚索 准22 mm8 300 mm间排距 800 mm800 mm锚杆 准22 mm2 800 mm间排距 800 mm800 mm锚索 准22 mm5 300 mm间排距 800 mm800 mm型水沟600 mm600 mm型水沟300 mm300 mm10 35210 7522005001-12-21 300200巷道中心线（a）交岔点 1-1 断面（b）交岔点 2-2断面锚索 准22 mm8 300 mm间排距 800 mm800 mm锚杆 准22 mm2 800 mm间排距 800 mm800 mm锚索 准22 mm5 300 mm间排距 800 mm800 mm型水沟600 mm600 mm5 5005 900200200巷道中心线锚索 准22 mm8 300 mm间排距 800 mm800 mm锚杆 准22 mm2 800 mm间排距 800 mm800 mm锚索 准22 mm5 300 mm间排距 800 mm800 mm型水沟300 mm200 mm5 2005 600200巷道中心线2001 300图 2交岔点断面测量控制（c）交岔点 3-3 断面1392023 年 8 月Aug.,2023（上接第 81 页）组合掘进效率最低。（2）通过理论分析，对掘进工艺进行简单优化，调整截割顺序，更适用于弱胶结软岩条件下的掘进支护。通过理论计算，对支护顺序进行优化，将之前的全断面支护顺序优化成先打 2 根锚索、再打 8 根锚杆的顺序，支护效率可提升约 78.57%，有利于保障矿井的正常采掘接替。参考文献1谢和平，王金华，王国法，等.煤炭革命新理念与煤炭科技发展构想 J.煤炭学报，2018，43（5）：1187-1197.2钱鸣高，许家林，王家臣.再论煤炭的科学开采 J.煤炭学报，2018，43（1）：1-13.3王金华，康红普，刘见中，等.我国绿色煤炭资源开发布局战略研究 J.中国矿业大学学报，2018，47（1）：15-20.4田双.煤矿大断面巷道快速掘进技术研究 J.煤矿现代化，2018（1）：34-36.5白伟，蔚保宁.韩城矿区岩巷快速掘进工艺技术研究 J.煤炭技术，2021，40（12）：46-50.6葛勇.巷道快速掘进工艺的合理配置 J.现代矿业，2015，31（1）：201-202.7谢廷深，宋景利，刘兆辉.半煤岩巷快速掘进技术研究 J.内蒙古煤炭经济，2021（1）：47-48.8李晶昆，白杨，常波波，等.大断面岩巷炮掘工作面机械化快速掘进技术装备与应用 J.陕西煤炭，2021，40（6）：132-135.9叶平，曹静，秦广鹏.复合软岩顶底板大变形回采巷道快速掘进技术 J.现代矿业，2012，27（5）：9-11.10郭向前.泥化软岩巷道支护及快速掘进技术研究 J.能源技术与管理，2018，43（4）：50-52.作者简介李景涛（1979-），男，高级工程师，硕士，长期从事煤矿建设、生产管理工作。收稿日期：2022-12-073某井巷工程牛鼻子交岔点施工质量控制技术3.1轮尺线控制根据以往施工经验，每次循环平均进尺为 2 m，在现场实际施工过程中以每 2 m 一循环画施工轮廓线，高度每循环抬高 250 mm。3.2巷道成型控制（1）根据岩性掌握终孔与轮廓线的距离（岩性正常外偏 100 mm，岩性较差内偏 100 mm）。（2）周边眼的间距。正常情况 300 mm，岩性较差时，缩小间距或施工空眼。（3）拱顶眼杜绝高射炮，保持孔与岩面的垂直度。（4）根据岩性调整周边眼的药量，最多为 2 卷药（0.6 kg）。（5）岩性差的情况下，减少装药量到 1 卷（0.3 kg）；有空眼情况下，可不装药。（6）光面爆破，要求周边眼采用全部封泥，其余炮眼封泥长度不少于 600 mm。3.3临时支护根据左帮斜率的变化，巷道宽度逐排增加，每增加 1 m，增加 1 根临时支护单体柱。3.4牛鼻子保护为保护牛鼻子，在进入牛鼻子掘进牛鼻子左右两巷道时，将掏槽眼向两侧实体帮各平移 0.5 m，靠近牛鼻子的周边眼及辅助眼的打眼间距比正常缩小 1 半，隔眼装药或每眼减少装药量为原来的 1/3。4结论交岔点施工一直是井巷工程的一个技术难题，其开挖方法一般分为一次成巷法和分台阶开挖成巷法。其中分台阶开挖成巷法随巷道高度的增加采用上中下 3 个台阶光面爆破，根据斜率现场控制炮眼的角度和深度。使用该方法可开挖至设计宽度及高度，在保证中线和腰线控制方法相同的情况下，用变化拱基线控制坡度，无论牛鼻子宽度是否足够，都可在靠近牛鼻子的周边眼及辅助眼采取倍数正常打眼间距或每眼减少装药量的方法，在不同坡度中布置交叉点，即可保证牛鼻子施工进度快、质量好和成型美观。本文对交岔点施工测量进行优化，简化施工数据，同时对施工人员进行现场技术指导，在满足交岔点弧形控制和连续渐变的要求下，保证交岔点牛鼻子施工进度快、质量好、成形美观，可在类似施工中应用推广。参考文献1王刚.井巷工程牛鼻子交岔点顶高、帮宽及弧形开挖的控制 J.煤炭工程，2012（5）：33-35.2 种波凯.牛鼻子交岔点巷道一次成巷施工技术 J.中州煤炭，2015（3）：86-66.作者简介杨鑫（1987-），男，矿建工程师，工程硕士，毕业于太原理工大学矿业工程专业，长期从事矿井基本建设工作。收稿日期：2022-04-12能 源 技 术 与 管 理Energy Technology and Management2023 年第 48 卷第 4 期Vol.48 No.4140