专利名称：煤矿井下风桥施工方法
技术领域：
本发明涉及一种煤矿开采工艺，具体为一种煤矿井下风桥施工方法。
背景技术：
如图5所示意，在我集团矿一个的煤盘区巷道为三巷布置，在煤矿开采过程中，原风桥施工方法为如图6所示意，该煤盘区回风巷沿煤层顶板掘至距工作面运料横川口向外5米时沿14°坡上山掘进岩巷23米，再沿水平掘进岩巷10米，最后沿6°坡下山掘进岩巷52米，最后完成风桥施工。最后形成的风桥为拱形断面，毛断面15. 81 Itl2，净断面17. 37 Itl2，锚网喷联合支护， 支护采用Φ 16mm,长1. 6m的麻花式树脂锚杆金属杆体，型号为MSGM_235，使用MSK3538 药卷一个，锚固力矩为50KN ；扭矩为100N. m ；锚杆间距见断面，排距为0. 8m，锚杆呈菱形布置，采用拱形托板，其规格为长X宽X厚=IOOmmX 100mmX 6mm，金属网采用10#铅丝编制的网格为80mmX80mm的经纬网，全断面挂网；喷浆厚度100mm。结果是跨巷炮掘施工风桥工程量大、施工工期长。
发明内容
本发明为了解决现有风桥施工方法效率低，工程量大、施工工期长等问题，提供了一种煤矿井下风桥施工方法。本发明是由以下技术方案实现的，一种煤矿井下风桥施工方法，回风巷道采用机掘方式沿煤层顶板直接掘进并与横向的巷道交汇，然后向前继续掘进到检修横川处，形成整个巷道系统，横向的巷道和回风巷道的交汇处为风桥段，然后在风桥段进行放炮挑顶、砌筑形成风桥，风桥段的施工工艺为，1、在回风巷和巷道的交汇处顶板上端划分出矩形的中区域、三角形的前区域、三角形的后区域，按照中区域、前区域、后区域顺序进行挑顶，中区域部分划分为两层，每层三块共计6个区块，然后依次挑顶，2、在交汇处砌墙砌墙在回风巷道内，位于横向的巷道两侧，3、两个墙之间蓬工字钢、背板，并浇注混凝土，4、在墙外侧用矸石做斜坡，5、在斜坡上做台阶，最后形成风桥。与现有技术相比，本发明的优点在于，通过在半煤岩巷直接机掘形成巷道，再挑顶砌筑形成风桥。沿煤层顶板施工半煤岩巷后，挑顶砌筑形成风桥时，不需要进行局部通风， 工人在支护完整的顶板下作业施工，安全系数高。施工简易、减少了工程量、成本低、施工工期短、安全系数高。减轻了职工劳动强度；有利于顶板管理；缩短风桥施工时间，有利于生产队组的衔接安排。经济效益
原风桥设计掘进施工所需费用计算根据《煤炭建设井巷工程消耗量定额(2007基价)》相关内容掘进每米岩巷(斜巷)所需费用为9500元，总共掘进进尺91米，合计费用 9500X91 = 86. 45 万元。修改设计后风桥掘进施工所需费用计算根据《煤炭建设井巷工程消耗量定额(2007基价)》相关内容掘进每米半煤岩巷所需费用为3400元，总共掘进进尺90米，合计费用3400X90 = 30. 6万元；施工风桥掘进岩巷挑顶、砌筑合计所需费用为5. 6万元；合计总费用为30. 6+5. 6 = 36. 2万元。这样每施工一个风桥可节约资金50. 25万元，在一个大型的矿井中需要建设数百风桥，其综合经济效益非常可观。
图1为本发明所述施工巷道布置2为图1的A-A剖面图
图3为施工风桥墙体位置4为风桥结构示意5为现有风桥施工巷道布置6为图5的A-A剖面图
图中1_巷道、2-回风巷道、3-胶带巷、4-轨道巷、5-墙、6-锚索、7-工字钢、8-背板、 9-混凝土、10运料横JI丨、11-通风横J11。
具体实施例方式如图1所示意，煤矿井下风桥施工方法，回风巷道2采用机掘方式沿煤层顶板直接掘进并与横向的巷道1交汇，然后向前掘进到检修横川处，形成整个巷道系统，巷道1和回风巷道2的交汇处为风桥段，然后在风桥段进行放炮挑顶、砌筑形成风桥。本发明施工形成的风桥为矩形断面，毛断面12. 22 Itl2，净断面11. 25 Itl2，巷道采用锚杆、金属网、金属带联合支护并用锚索补强。巷道顶帮部均采用Φ 18mm,长2. Om的无纵肋螺纹钢式树脂锚杆金属杆体，型号为MSGLW-400 ；顶部锚杆使用MSK2335树脂药卷和MSZ2360树脂药卷各一个；锚固力为 80KN ；扭矩为lOON.m ；帮部锚杆使用MSZ2360树脂药卷一个；锚固力为80KN ；扭矩为80N.m; 间距见断面；顶帮锚杆均为矩形布置并使用拱形托板加球形垫，托板规格为长X宽X厚 =IOOmmX 100mmX8mm。两帮加挂10#铅丝编制的网格为50mmX 50mm的经纬网；直径14毫米的梯形钢带排排挂。锚索采用SKP15 X 1/1860-5400型锚索，每根使用一个MSK2335和两个MSZ2360共三个树脂药卷，其预紧力为100KN以上。托板为长X宽X厚=300mmX300mmX16mm的钢板。具体施工方法如下
1、采用7655型风钻湿式打浅眼爆破法挑顶施工。如图2所示意，在回风巷2和巷道1的交汇处顶板上端划分出矩形的中区域
φ、三角形的前区域eg)、三角形的后区域③，挑顶要按照施工示意图中的①、②> 顺序进行挑顶。
中区域部分为交叉点的正顶，要求挑顶宽度为4. 5米，长为6. 626米，高度为以回风巷2顶板向上达到2. 52米。中区域(|)部分划分为6个长X宽X高=2. 1-2. 3mX 4. 5mXl. 26-1. 3m的区块，然后挑顶，分6次挑完，顺序为a、b、c、d、e、f。准备挑a部分时，要先在两侧0. 5米范围内(即后区域③部分和区块c部分下)打 双柱，a部分挑顶后打两根点柱作为临时支护，然后再挑b部分至要求高度，先均勻打两根点柱作为临时支护，然后进行永久支护，永久支护采用锚、网、钢带，长2.0米的高强锚杆，锚杆间排距0. 8米，并打锚索补强。施工区块a、b时人员站在中区域①的顶板下向 b方向平行打眼，区块 b施工
完毕并永久支护，然后施工区块C、d时人员在顶板下向C、d方向平行打眼，施工完区块C、d，永久支护后用同样的方法施工区块e、f。前区域②、后区域③部分为两个左右斜角，斜角的高度2. 52米，长4. 365米，清理斜角每次1. 2-1. 5米高，然后按照锚杆间排距0. 8米进行支护。2、砌墙人工用料石砌墙5。要求砌墙5在回风巷道2内，具体位置如图3示意，位于横向的巷道1两侧，砌墙高度2. 4米，基础深度0. 25米，墙厚0. 5米，长度为回风巷2宽度。采用32. 5#普通硅酸盐水泥及矿用中粒黄砂，水泥沙=1 :2。要做到横平竖直，砂浆饱满，无通缝、干缝，墙体砌好后要用细砂浆进行抹面。3、两个墙5之间蓬工字钢7、背板8，并浇注混凝土 9，
方法采用人工抬运上工字钢7，喷浆的方式进行浇注混凝土。要求工字钢采用12号工字钢，长5. 5米，工字钢间距0. 8米，两头搭接墙体不小于0. 5米。工字钢7蓬好后在工字钢上密蓬水泥背板8，然后进行浇筑，浇筑厚度不小于0. 5米。4、挑顶、砌墙、浇注结束后在墙体5外侧填矸石做成底长5. 49米、斜长6. 34米的30°斜坡，
5、斜坡做好后采用人工网模板浇注砼的方式施工台阶，台阶长X宽X高=0.8米 X0. 3 米 X0. 17 米。
权利要求
1.一种煤矿井下风桥施工方法，其特征是回风巷道采用机掘方式沿煤层顶板直接掘进并与横向的巷道交汇，然后向前继续掘进到检修横川处，形成整个巷道系统，横向的巷道和回风巷道的交汇处为风桥段，然后在风桥段进行放炮挑顶、砌筑形成风桥，风桥段的施工工艺为，(1)、在回风巷和巷道的交汇处顶板上端划分出矩形的中区域、三角形的前区域、三角形的后区域，按照中区域、前区域、后区域顺序进行挑顶；中区域部分划分为两层，每层三块共计6个区块，然后依次挑顶，(2)、在交汇处砌墙砌墙在回风巷道内，位于横向的巷道两侧，(3)、两个墙之间蓬工字钢、背板，并浇注混凝土，(4)、在墙外侧用矸石做斜坡，(5)、在斜坡上做台阶，最后形成风桥。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下风桥施工方法，其特征是，风桥断面为矩形。
全文摘要
本发明涉及一种煤矿开采工艺，具体为一种煤矿井下风桥施工方法。解决现有风桥施工方法效率低，工程量大、施工工期长等问题。回风巷道采用机掘方式沿煤层顶板直接掘进并与横向的巷道交汇，然后向前继续掘进到检修横川处，形成整个巷道系统，横向的巷道和回风巷道的交汇处为风桥段，然后在风桥段进行放炮挑顶、砌筑形成风桥，与现有技术相比，本发明的优点在于，通过在半煤岩巷直接机掘形成巷道，再挑顶砌筑形成风桥。施工简易、减少了工程量、成本低、施工工期短、安全系数高。减轻了职工劳动强度；有利于顶板管理；缩短风桥施工时间，有利于生产队组的衔接安排。
文档编号E21F1/00GK102383820SQ201110292918
公开日2012年3月21日 申请日期2011年10月6日 优先权日2011年10月6日
发明者张向阳, 晋新林, 李俊福, 李永斌, 杨成栋, 高贵君 申请人:山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司