井底水仓快速施工方案实践

井底水仓快速施工方案实践

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戎建伟，张瑞芳，易书钢

(1．煤炭工业郑州设计研究院股份有限公司，河南郑州450007;2．河南煤业化工集团焦煤公司新河矿井，河南焦作454350)

摘要：水仓施工在基本矿井排水系统建设中占据重要地位，涌水量大的矿井通常水仓工程量也较大，施工周独辟蹊径，合理布置措施巷道，由泵房配水井壁龛处进入水仓期较长。程村矿井经充分论证和可行性分析，施工，有效加快了水仓施工进度。关键词：水仓；快速施工；配水井中图分类号：TD263．5

文献标志码：B

文章编号：1003－0506（2012）12－0063－02

常规施工水仓方法是由水仓进水通道进入，沿

着水仓设计线路单头掘进至泵房配水井位置。对于涌水量大的矿井，水仓的工程量相对较大，采用单头

若遇到软岩层，施工周期施工整个水仓的周期太长，

会更长。为了克服这一难题，提出由泵房配水井壁

龛处进入水仓施工，使水仓由单头施工变为双头施工的方案，以加快水仓的施工进度，缩短整个水仓的施工周期。

乏风通过泵房通道、井底车场由主井排出，通风系统较简单。

（2）措施巷变坡点确定。由于水仓和泵房在空

二者之间又存在高差，如何确定间布置上垂直相交，

措施巷变坡点位置是需要考虑的关键点之一。确定

一变坡点位置需要考虑铺设轨道的最小曲线半径、次提升的矿车数量和安装阻车器的位置。铺设轨道

［1］

的最小曲线半径Rmin由公式Rmin=CSB求得。其

1工程概况

C为系数，V＜1.5m/s时取7中，按行车速度取值，～10；SB为车辆的轴距，取0.55m。代入公式计算得Rmin=3.85m。按一次仅提升一辆矿车，铺设轨道时非行人侧按0.5m取值，最小曲率半径取4m，经验算，确定该变坡点位于距泵房对帮7000mm处位置，由此可知，配水井壁龛处的空间长度能满足正常运输要求。

（3）提升设施选型。提升设施的选型相应依据巷道的坡度、提升质量等计算选取即可

［2］

程村煤矿矿井设计生产能力0.45Mt/a，服务年

1对立井开拓，限49.1a，主井兼作回风井。该矿开采二叠系下统山西组二1煤层，属于低瓦斯矿井。

该矿地面标高为+86.5m，井底车场及主要巷道位于－425m水平，处在九里山等3个大断层包围之中，水平方向上原岩应力相对较高。矿井正常涌水量为1900m/h，最大涌水量为2500m/h。水仓、中央泵房所处岩层主要由泥岩、砂质泥岩组成。该岩层强度低，遇水膨胀、泥化，加上受断层影响，属极难维护的深井软岩。

3

3

。

由于设计措施工程与永久工程大部分重合，增加措施工程量微乎其微，费用也可以忽略不计。以由泵房配水井壁龛处进入水上技术经济分析说明，仓施工具有可行性。

2可行性分析

（1）现有条件。①泵房一次支护后净宽5500mm，配水井壁龛的长度为2800mm，一次支护后的宽度为4600mm，高度为3400mm。②提升所用矿车为标准1t矿车，矿车的外形尺寸为2000mm×880mm×1150mm，轨距为600mm，轴距为550mm。③局部通风机设置在副井马头门处的进风巷，

收稿日期：2012－09－06

2002年毕业作者简介：戎建伟（1978—），男，河南开封人，工程师，于焦作工学院，现从事设计和现场管理工作。

3方案设计及实施

本着充分利用永久工程、减少临时工程量、使用

方便、节约投资的指导思想进行方案设计。由于泵

需要施工一条措施巷，措施房和水仓之间存在高差，

巷的断面规格是需要考虑的关键点之一。确定措施

巷断面尺寸主要考虑以下因素：①巷道掘进使用的《煤矿安全规程》最大设备尺寸；②规定，新建矿井、生产矿井新掘运输巷两侧与运输设备最突出部分之间从巷道道渣面起1.6m的高度内，一侧必须留设

·63·

2012年第12期中州煤炭总第204期

宽0.8m以上的行人道，管道吊挂高度不得低于1.8m，巷道另一侧的宽度不得小于0.3m；③坡度

［3］在15°～30°时设置行人台阶和扶手。

泵房和水仓之间存在4.1m高差，通过计算并

吸水井7个、水仓150m。水方向施工配水巷76m、

仓的工期提前了近5个月，为整个排水系统的形成赢得了时间。而且还避免了单头掘进到最后由放炮震动对泵房二次支护造成的影响。

参考水仓清理斜巷的设计坡度，该措施斜巷坡度确

60B型耙斗装岩定为22°。施工所用最大设备为P-长7825mm，宽1850mm，高2327mm。根据以机，

上因素，措施巷断面尺寸确定为净宽3200mm、净高3200mm（图1）。图1中虚线为设计配水巷至水仓的临时巷道；阴影部分为一次性完成的工程。

5结语

自配水井壁龛处进入水仓施工的成功应用，加快了水仓方向的施工进度，为矿井排水系统的早日形成争取了时间，为具备抗水灾能力提供了必要条件。保证了矿井的正常生产，为矿井的早日投产奠定了基础。此方法适合地质条件复杂、单头掘进进

水仓工程量相对比较大、处在关键线路上的度缓慢、单一巷道。参考文献：

［1］张荣立，何国纬，李铎．采矿工程设计手册［M］．北京：煤炭工

2003．业出版社，

［2］费多罗夫С．А．．矿山基本井巷工程［M］．金则雍，译．北京：煤

1957．炭工业出版社，

［3］国家安全生产监督管理总局，国家煤矿安全监察局．煤矿安全

．北京：煤炭工业出版社，2011．规程［M］

图1配水井到水仓设计剖面示意

4实施效果

泵房配水井壁龛处进入水仓施工成功后，由此

(责任编辑:秦爱新)

檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸H=4.5m，1处为断裂破碎带区，1(上接第62页)5#异常区位于△56导线点向外50大的1条∠60°、m处；6#异常区位于△56导线点向外180m处。

（2）上帮：7#异常区位于△56导线点180m处。1#，2#，3#异常区均处于工作面斜上45°方向深度50～90m的区域。从电性图来看，视电阻率总体偏低，在深部有良好的连通性，可能是周边采空区局部积水引起；4异常区电性分布变化较大，不排除地层

#

干扰影响所致；5异常区范围较大，从工作面斜下40m延伸至深部区域，在深部有向周围扩散的可能，视电阻率值较低，需对此引起注意；6异常区从浅部20m延伸至深部80m，离工作面底板较近，其

#视电阻率偏低，应引起重视；7异常区从20m浅部延伸至深部。上述7处异常区初步推断为分支断层

#

#

处为煤层受地质构造影响造成的挤压变化区。

4结语

鹤煤二矿3203煤柱的顺利圈定，大大缓解了矿

稳定了产量，解放了呆滞井采掘接替紧张被动局面，

煤量，延长了衰老矿井服务年限。截至2012年7月

底，已采出煤炭15.53万t，创造了良好的经济及社会效益

［3-5］

。

参考文献：

［1］中华人民共和国煤炭工业部．生产矿井储量管理规程（试行）

［M］．北京：煤炭工业出版社，1983．

［2］柴登榜．矿井地质工作手册（上）［M］．北京：煤炭工业出版社，

1986．

［3］钱鸣高，．徐州：中国矿业大学出版王庆康．采煤工艺学［M］

1992．社，

［4］国家安全生产监督管理总局，国家煤矿安全监察局．煤矿安全

M］．北京：煤炭工业出版社，2011．规程［

［5］尹站稳，轩艳伟，蒋佳政．断层构造带高应力软岩巷道支护技

2012（3）：1-3．术研究［J］．中州煤炭，

或裂隙发育带。

对坑透试验探测的异常区域在煤柱开采期间进

行加密并跟踪进行观测，与坑透试验探测数据比较、分析，寻找其地质构造规律，并根据现场实际情况制定了巷道揭露及跨越断层专项安全技术措施，施工单位严格按照措施进行操作，有效杜绝了废巷出现。随后的开采验证了坑透试验探测数据与实测资料基本吻合，异常区域内发现隐伏断层5条，其中较·64·

(责任编辑:刘欢欢)