皮带暗斜井不停产扩修加固技术

         摘要:主皮带暗斜井作为全矿运煤咽喉,因多种原因失修破坏严重,制约安全生产。通过相关技术研究,在保证主皮带正常运转的情况下成功对该巷进行了扩修加固,取得了良好的经济和社会效益。

关键词:暗斜井;扩修加固;皮带保护架

1 概况
鹤壁四矿的主皮带暗斜井由矿井投产时的主轨道巷改造而成,担负着矿井的主要进风及全部煤炭提升任务。该巷全长1480m,改造后断面为宽×高=4.2m×3.5m,机轨合一。该巷围岩强度低,地质构造复杂,另受邻近郝荒、王荒小煤窑采动影响,年久失修,中段有420m 巷道遭受到不同程度的破坏,其中有260m严重变形。该段巷道原支护形式为砌碹支护,现底鼓严重,肩部开裂、料石松动,顶部碹帽呈锐三角形,料石已经离层,随时都有垮塌
的危险;巷道两帮向内收敛,部分巷帮挤压皮带架,使皮带弯曲变形,已影响皮带的正常运转。该状况严重影响矿井的安全生产及煤炭的正常运输,一旦垮塌,就会造成矿井停产。相关技术人员经过多次现场勘察,对扩修过程中存在的问题反复研究讨论,采取相应的措施,在不停产的情况下对主皮带暗斜井进行了扩修加固。
2 皮带暗斜井扩修加固施工工艺
(1)在矿井检修日开安全口。扩修巷道必须先开安全口。由于开口地点一帮无法站人,开口扩修时不准影响矿井的正常生产,为保证扩修巷道施工
人员的人身安全,把开安全口的工作安排在矿井检修日(检修日矿井不生产)。开口施工前,首先对主皮带架实施全封闭保护10m,并将皮带保护架联为一体,将开口处的杂物清理干净,然后进行开口施工。用风镐扩帮挑顶,然后架棚支护。扩修长度为2m,帮距皮带架0.7m。这样就能保证主皮带在正常运转的情况下进行扩修加固循环施工。
(2)落皮带架。主皮带架高2.4m,宽1.45m,每3.0m 一个立柱,主皮带架与立柱用螺栓连接。由于巷道变形后皮带与巷道顶板间距很小,不便于扩修及支护,为扩修及支护方便,经研究将巷道损坏段皮带架落低0.7m。为了保证皮带没有大的起伏,将180m完好段巷道也落低0.1～0.7m。落架时先根据需落尺寸在立柱上打孔,在检修日将皮带架落低,将多余立柱去掉。落架后为扩修加固工作提供了有利条件,减小了施工难度,保证了安全生产
(3)超前支护破坏段巷道。为避免扩修产生的动压使已破坏段的巷道垮塌,保证主皮带暗斜井扩修安全,施工前将破坏段巷道全部架棚临时支护,棚距0.5m,并绞架接顶,帮顶背严背实。由于皮带所在一帮无法栽柱腿,采取在肩窝处掏梁窝的方法,梁窝宽×高×深=0.3m×0.3m×0.5m,穿梁后将
梁窝用混凝土堵严堵实,轨道所在一帮正常栽柱,破坏段420m巷道全部架木棚超前加固,保证扩修工作安全进行和主皮带的正常运输。
(4)全封闭保护皮带。为了保证皮带正常运输,防止冒落矸石损坏皮带,加工了可移动式全封闭皮带保护架,对主皮带进行了全封闭保护。保护架呈
三角形,用槽钢制成骨架,用螺栓将骨架固定在皮带架上,用5mm厚钢板制成护板,将护板用螺栓固定在骨架上,形成一个保护伞将皮带保护起来,既可防止冒落的矸石损坏皮带,又不影响皮带的正常运转。设计时根据三角形的稳固性和抗压能力强的特性,将保护架加工成三角形。为了确保主皮带的安全,规定施工点向上5m、向下10m之间都必须安装保护架,保护架每架长1.5m。由于其骨架与护板都是用螺栓连接,拆装方便,每扩修1.5m,将最后一架保护架拆除安装到前面,循环作业,确保了主皮带的安全。
(5)扩修加固。扩修加固采用可缩性U型钢支架和喷射混凝土支护,帮顶挂金属大眼网,棚距0.5～0.7m,最大控顶距0.8m,用风镐扩帮挑顶,施工前制定了扩修作业规程,并严格执行“三大”规程,加强顶板控制,严格敲帮问顶制度,扩帮架棚后及时将帮顶背严背实。巷道扩修加固后产生的矸石人工装矿车由轨道运输上井。见煤段及断层附近顶板破碎,采用了超前打穿杆护顶,避免了顶板冒顶流矸,加快了扩修进度。
3 扩修效果检验
主皮带暗斜井经过采取以上施工方案扩修加固后,断面由原来的不足7m2 增加到12.8m2。不仅增大了通风断面,而且保证了主皮带暗斜井的运输
安全。由于采取了行之有效的加固技术,在扩修主皮带暗斜井的施工过程中保证了施工人员的安全,同时也保证了主皮带的正常运行和矿井的正常生产。主皮带的成功扩修,使矿井免受损失,取得了良好的经济效益和社会效益。为今后的巷修工作提供了宝贵的技术经验。