小坡度斜井机械化配套快速施工工法适用范围

《小坡度斜井机械化配套快速施工工法》的适用范围是：

1.该工法广泛适用于煤炭、黑色金属、有色金属、稀有金属和非金属等各类矿山工程小坡度斜井井筒或隧道等的施工；

2.适用于净断面≥7平方米以上的斜井井筒，最大净断面无限制；

3.对斜井长度无限制，斜井越长，断面越大，越能充分发挥机械化快速施工优势；

4.适用于在7°以下，又直通地面的斜井井筒；

5.适用各种水文地质和复杂地层施工；

6.井筒涌水量：当井筒涌水量小于10立方米/小时时，可按工法正常施工；当井筒涌水量大于立方米/小时时，

应采取治水措施，否则将影响机械效率的发挥，施工速度和经济效益将受到一定影响。

小坡度斜井机械化配套快速施工工法工艺原理

《小坡度斜井机械化配套快速施工工法》就是以小坡度机械化作业配套为核心，即井下采用凿岩钻车代替手抱凿岩机，以提高凿眼速度；采用侧卸式装载机代替耙矸机装渣，提高装岩的速度；采用防爆胶轮车代替绞车和箕斗（或矿车），运输至地面，在地面井口附近设临时转载平台，转载卸入斯太尔汽车，运至排矸场地，解决小坡度斜巷施工中矸石运输问题；通过后期通风系统改造，解决独头掘进距离长，通风问题难以解决的问题。炮孔定位和喷浆成形采用两台“激光指向仪”不间断标定；掘进实施光面爆破，并根据不同岩性不断“优化”爆破参数，实现不超挖、不欠挖，确保工程质量。永久支护采用远距离输料喷射混凝土技术，设置两台（PZ-7B型）喷浆机，初期喷浆机设置于井口地面，后期分别将喷浆机移至井下避车碉室内。采用专业工种，固定工序作业，实现掘进支护平行作业，减少辅助及循环时间，实现快速施工。

小坡度斜井机械化配套快速施工工法施工工艺

《小坡度斜井机械化配套快速施工工法》的施工工艺流程及操作要点叙述如下：

• 工艺流程

施工工艺流程以斜沟煤矿副斜井为例。

山西兴县斜沟煤矿副斜井施工中的小坡度斜井机械化作业线，采用CMJ17HT（改）型掘进钻车打眼，自上而下，先上部后下部凿眼，炮眼方向与掘进断面垂直，各炮眼平、直、齐，以满足光面爆破要求。采用LWC160型侧卸装载机装碴，自卸5吨防爆胶轮车排矸，地面井口附近设临时转载平台，转载卸入20吨斯太尔汽车，运至排矸场地。永久支护，先进行拱部锚网喷支护，采用远距离输料喷射混凝土技术，设置两台PZ-7B型喷浆机，初期喷浆机设置于井口地面，后期分别将喷浆机移至井下避车碉室内。工作面钻车凿完炮眼后，退钻车，进行装药、连线、爆破，然后出渣，同时进行钻车维护、检修。除出磕和装药、连线、爆破过程外，进行其他工序时，进行刷帮，复喷成巷。该工艺先进，设备配套合理，施工能力大，并且具有充分的可靠性。工艺流程参见图1。

施工中按照工艺流程依次反复循环施工。

• 操作要点

一、爆破设计

每班循环出尽工作面矸石，井筒采用全断面光面爆破技术，ф42毫米中空合金钢钎，ф42毫米柱齿型钻头，炮眼深度2.4米，激光指向仪指向。按爆破图表进行轮尺布眼，采用分区、定钻凿眼，以避免互相影响，加快打眼速度，提高钻孔质量。施工前，对不同硬度的岩石，进行了不同的爆破参数设计，并在施工中根据爆破效果进行不断调整，以下为实践中的中硬岩石爆破设计。

炮眼布置参见图2。

爆破图表详见表1-表3。

爆破材料选用T330高威力水胶炸药，毫秒延期雷管，药卷直径35毫米；装药前利用压风对每个炮眼进行清扫，严格按爆破图表要求装药，实现光面爆破，每茬炮有效循环进尺不小于2.2米。

二、装岩与出渣

工作面采用LWC160型侧卸装载机装矸，利用5吨防爆胶轮车运输，随着井筒延伸，分阶段投入运输车辆，500米范围投入5辆，施工至1500米时，投入9辆。井下利用井筒内左侧每250米设计的避车碉室调车，让行车辆可进入避车酮室内（井筒内也可错车），井筒内空车给重车让行；距工作面最近的避车嗣室内最大限度不间断停车待命，以满足工作面铲车快速装矸需要。井筒内错车示意见图3。

因副斜井井筒及地面排矸运输距离较长，为提高工作面排渣速度，提高井筒施工进度，在井口地面设临时卸矸平台，5吨防爆胶轮车运矸出井后，在卸矸平台上自卸矸石，溜入20吨斯太尔自卸汽车，运至矸石场地。矸石转载布置见图4。

三、支护

利用掘进钻车由后向前先顶后帮逐排逐根凿眼，锚杆眼方向为井巷设计轮廓线的法线方向（施工时可做好眼位标志），锚杆眼深符合《井巷工程质量检验评定标准》要求，工作面搭设临时操作平台，专人安装锚杆，打一装一。利用锚杆搅拌器安装锚杆。临时支护锚杆为钢筋树脂锚杆（临时支护作为永久支护的一部分），采用端头锚固，部分采用砂浆充填，间排距700毫米x700毫米，树脂采用MS28/35型，每根锚杆使用2卷；托板采用Q235钢，规格150毫米x150毫米x8毫米，钢筋网采用ф8毫米钢筋，网格150毫米x150毫米，规格3.00千克/平方米。锚杆规格、预紧力及锚固力严格按设计要求施工。

喷浆料由地面集中搅拌站搅拌，电子自动计量系统计量配料，由5吨防爆胶轮车运到井下喷浆机处，人工上料入喷浆机；利用PZ-7B型喷浆机喷射混凝土成巷。锚杆打装完毕后，进行工作面初喷；在工作面打装锚杆、迎头凿眼、装药、初喷时，进行井筒作业线后部喷浆成巷工作。喷浆机置于井下避车碉室内内，远距离喷射混凝土可达300米以上。

四、远距离通风

由于副斜井较长（2140米），井下采用防爆胶轮车排矸，尾气排放量大。若要在井口布置局扇向工作面做独头供风，一方面供风距离长，无法保证工作面的有效风量，另一方面受井筒断面的影响无法选用大直径的风筒。所以在副斜井施工完成870米处的联络巷后，进行通风系统的改造，在联络巷中安装两台（DKZ-4-NO13）辅助扇风机，形成副斜井进风，主斜井回风的井下负压通风系统。两台辅助扇风机并列运行，全压风量为4500立方米/分钟。这样既能解决副井独头通风距离过长，工作面有效风量无法保证的问题，同时也为主斜井进入二期工程施工增加掘进工作面创造条件。副斜井通风距离以900米里程划分，900米前可满足1000米施工需要，900米以后的满足1100米施工需要。局扇选型计算以通风距离1100米为依据，同时考虑爆破和机车尾气稀释所需风量有时须叠加的需要。两台辅扇并联运行，根据加量不加压原则，能够满足副斜井井筒及主斜井二期工程施工通风需要。

• 劳动组织及安全

在工程施工的管理形式上采用项目法管理，根据作业方式、工期要求按各专业工种配备劳动力。以斜沟副斜井为例，后勤及项目管理人员共同管理主、副、回风斜井，副斜井掘进队劳动力配备84人。

凿井作业制：按照作业工艺要求，采取专业和固定工序作业方式，开始采用“三八”作业制，后来随着施工速度的加快，每循环时间的缩短，又及时更改采用了“四六”制和“滚班制"，每班出尽矸石。劳动力配备见表4。

参考资料：