如何利用反井鉆機技術施工采區煤倉

１ 工程概況

晉華宮礦南山主斜井延深后的煤倉是南山井二水平開拓的主要儲煤倉，其上口位于１２＃層集中皮帶巷暗斜井上機頭硐室內，煤倉下口位于南山主斜井延深至１２＃層主井皮帶下給煤機硐室。

該煤倉上口設計標高為９４５．０００ ｍ，下口設計標高為９１０．０１７ ｍ，煤倉高度為３４．９８３ ｍ。整個煤倉由上口、倉帽、倉體和漏煤斗四部分組成。煤倉上口直徑設計為３ ｍ，倉體直徑設計為６ ｍ，壁厚為１５０ ｍｍ，混凝土標號為Ｃ２０。

２ 地質條件

晉華宮礦南山主井煤倉所揭露的巖層主要為砂巖，泥巖穿過１１＃，１２＃煤層，巖層層理、節理較發育（ｆ＝４－６），圍巖較穩定，１１＃層煤厚為０．８ ｍ ～１．２ ｍ，１２＃層煤厚為２．３ ｍ ～２．８ ｍ，煤層較硬，有瓦斯，局部有淋水。

３ 煤倉施工

３．１ 利用ＬＭ—１２０型反井鉆機施工煤倉導硐孔

在對該煤倉進行施工前，其下部主斜井已經延深至１２＃煤層，并且主副井聯巷已貫通，其上部１２＃層集中皮帶巷機頭硐室施工完畢。所以，根據該煤倉的技術特征及地層條件，第一，選用ＬＭ—１２０型反井鉆機施工，首先在１２＃層集中皮帶機頭硐室內安裝該鉆機，經調試運轉后，然后找出該煤倉的十字中心線。第二，利用ＬＭ—１２０型反井鉆機由上而下鉆一個ｄ ２４４ ｍｍ的導向孔，鉆至給煤機硐室，使煤倉上下貫通，找準位置，然后將反井鉆機小鉆頭卸掉，換上ｄ １．２ ｍ的大鉆頭，再由下而上擴孔至煤倉上口，在鉆孔過程中的矸石由下部耙巖機裝到礦車上，通過主副井聯巷運至副斜井底，后運至地面。該孔則可作為煤倉刷大過程中通風、排矸、排水。

３．２ 煤倉的刷砌施工

（１）當該煤倉利用ＬＭ—１２０型反井鉆機鉆通后，再由上向下采用光面爆破的方法刷大至設計段面。每次刷高為１．５ ｍ，并及時打錨桿（ｄ １８ ｍｍ×１．７ ｍ的鋼筋樹脂錨桿），噴混凝土進行支護，防止片幫。間排距為１．０ ｍ×１．０ ｍ，噴厚１５０ ｍｍ，當過１１＃、１２＃煤層時，加掛金屬網（金屬網規格為１ ｍ×１ ｍ，網格為１００ ｍｍ×１００ ｍｍ，由ｄ ６ ｍｍ的鋼筋焊接而成），搭接長度１００ ｍｍ，混凝土噴厚為２００ ｍｍ，標號為Ｃ２０。

（２）在完成煤倉上口和倉帽部分的刷砌施工過程中，嚴格按施工圖紙設計施工，并在其上面安裝１個封口盤，盤面上設有提升、風管、水管、噴漿管及人行梯等孔口，同時在煤倉上口機頭硐室內安裝一臺回柱絞車。通過預埋在機頭硐室的兩根１８號工字鋼架上安設的天輪提升１ ｍ３吊桶上下機具和材料，人員則沿鋼絲繩軟梯上下，一切就緒后，開始施工煤倉倉體及下口部分。

（３）在整個煤倉的擴刷過程中，打眼前采用１個自制的ｄ ２ ｍ鐵箅子蓋嚴ｄ １．２ ｍ煤倉導硐孔，并鋪設厚５０ ｍｍ的木板，確保人員安全。放炮前，由回柱絞車將鐵箅子提高到安全位置上，待放炮后，大部分矸石經ｄ １．２ ｍ導硐孔自溜到煤倉下部主斜井底，下放鐵箅子，將ｄ １．２ ｍ導硐孔蓋住，人工將未溜進的矸石攉入導硐孔溜下，通過煤倉下口穩裝的耙巖機裝到礦車內運走。打眼時，必須嚴格按堆積中的爆破說明書打眼裝藥、放炮，嚴防大塊矸石擠堵導硐孔。另外，在打眼時，必須掌握好眼深，防止炮后工作面不平，增大下一循環打眼時的難度，造成不安全隱患。煤倉施工中的淋水和水管漏水可通過導硐孔流入主井底，通過臨時排水設備排至副斜井底水倉。由于ｄ １．２ ｍ導硐孔處于暢通狀態，所以不需要安裝專門的通風設備。

（４）噴混凝土時，可將噴漿機穩在煤倉上口機頭硐室內，通過輸料鋼管運到工作面，進行噴漿作業。

４ 經濟技術效益

（１）晉華宮礦南山主井煤倉原計劃施工工期為３０天，由于采用了ＬＭ—１２０型反井鉆機施工，與原先的正向掘進和反打煤倉相比，提高了機械化程度，掘進工效提高了２倍，實際施工工期為１８天，比原計劃提前了１２天，加快了煤倉施工速度。

（２）煤倉施工采用ＬＭ—１２０型反井鉆機先鉆ｄ １．２ ｍ鉆孔進行溜矸泄水，然后再由上向下刷大，與普通鉆爆法相比，降低了施工難度，提高了爆破效率，節約了大量的輔助時間和設備，節省資金１５％，降低成本約２６％。

（３）由于采用ＬＭ—１２０型反井鉆機對煤倉進行施工，先鉆導硐孔，增大了爆破自由面，減少了爆破時對圍巖的振動和破壞，很好地解決了通風、排水、排矸這些煤倉施工中的難題，有利于煤倉壁的永久支護和以后的正常使用。