２０１４．ＮＯ．０９ 工业工程与技术 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｎａｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 冻结井筒马头门施工技术 蔡摘垄 平顶山４６７０００） （中国平煤神马集团 建井一处，河南要：平煤八矿二号井进风井井筒表土段采用冻结法施工技术，施工时间较长。为加快施工进度和保证马头门施工质量，掘进 采用正台阶工作面连续施工法从井底车场两侧对向贯通施工，永久支护采用钢筋混凝土整体浇筑施工技术。结果表明，采用此施工 技术，降低了施工难度，取得了较好的经济技术效果，为类似工程施工提供了借鉴。 关键词：冻结井筒；马头门；正台阶工作面施工法；整体浇筑；双层钢筋混凝土 中图分类号：ＴＤ２６４文献标识码：Ａ文章编号：１００３—５１６８（２０１４）１７—００４９—０２ 马头门是立井井筒与井底车场连接的咽喉工程，具有断面 大、结构复杂、施工难度大、施工中易发生事故等特点。马头门之 所以施工难度大，是因为井筒与车场巷道十字相交处的马头门 断面很大。施工时不但要考虑马头门本身的因素，还要与井筒施 工统筹考虑，合理安排Ⅲ。马头门与井筒在其构成的平面上垂直 相连，断面大，施工困难，用传统方法施工工序繁杂，需要的凿井 两侧对向贯通施工。先从马头门两侧对向掘进上半部分（图２中 Ⅱ部分），并按设计断面穿过井筒，锚网索喷支护完毕后，再掘下 半部分（图２中Ⅲ部分）。在掘进马头门时，一并在设计位置掘出 信号硐室和液压硐室。完成变电所通道和等候室通道的开口工 作。为保证马头门的整体性，浇筑混凝土采用墙、拱整体浇筑，然 后在落滑模，进行井壁浇筑。当井底连接处井壁浇筑混凝土后， 再进行井窝（图２中Ⅳ部分）的施工。进回风井井底平面布置图 如图１所示，进风井马头门正台阶工作面连续掘进顺序示意图 如图２所示 设备较多，进度缓慢，工效低，直接影响井筒施工工期，而且存在 着高空作业的安全隐患［２１。由于八矿二号井进风井井筒表土段采 用冻结法施工技术。表土段井筒的施工时间较长。进回风井底联 络巷和进风井井底车场已施工完毕，因此针对此马头门施工必 须结合已施工情况进行新的合理的施工方案设计，最终采用正 台阶工作面连续施工法 １工程概况 井底车场两侧对向贯通施工，永久 支护采用双层钢筋混凝土整体浇筑施工技术。 八矿二号井矿井设计生产能力１．５０Ｍｄａ．采用斜井立井联 合开拓方式，设有明斜井、进风井、回风井．主采煤层为己１５、己 １６—１７煤和戊９—１０煤，矿井可采储量３９．９９Ｍｔ。进风立井井筒净 直径为７．６ｍ。井筒支护形式采用钢筋砼双层支护。井深约 ４６８．３ｍ（不含２４ｍ井底水窝），表土层深４１５．５ｍ，井筒设计冻结 深度为４５３ｍ，冻结段井壁结束深度为４４４ｍ，过渡段段高５ｍ，基 图１进回风井井底平面布置图 岩段段高４２．３ｍ。进风井井底连接处，设计方位角为２８９。，全长 约７７．５５ｍ，其中马头门为双向半圆拱型，西侧长１５ｍ，东侧长 １４ｍ，净宽５．６ｍ，最大净高６．５ｍ。马头门临时支护为锚网喷锚索 支护，支护厚度ｌＯＯｍｍ，永久支护为双层钢筋砼砌碹支护，支护 厚度为５００ｍｍ。 ２施工方案 蕊副 ＩＩ ＩＩ ｌｉｌｔ Ｉ Ｉ Ｉ Ｉ１５ １４ １３订Ｔ ｆ １２ ｌ１ Ⅳ 马头门与进风井井筒相连．断面较大，一般采用自上而下的 分层施工法，但马头门的施工．必须根据巷道和井筒的已施工情 况组织施工。由于冻结井筒施工耽误工期较长，回风井、总风大 巷及进回风井联络已经施工完毕（见图１），为了加快施工进度， 在进风井井筒施工至３９０ｍ时，进风井井底车场开始施工。当进 风井掘进至马头门顶板４６１．５ｍ（图２中Ｉ部分）．进风井井底车 场也施工完毕，然后从井底车场东西两侧同时按设计断面施工 马头门，出矸由回风井提升至地面。由于马头门西侧长１５ｍ，东 图２进风井马头门掘进顺序示意图 ３施工过程 ， 先将进风井井筒掘进到马头门顶板标高４６１．５ｍ处，井筒停 止掘进，井筒４６１．５ｍ处３ｍ长井壁仍然浇筑混凝土，然后从井底 车场东西段同时按马头门设计断面掘进。共１０个循环（图２中 １—１０循环）。每掘进一个循环及时进行拱部和直墙锚网索喷支 护，之后再从马头门东侧进行下部分（图２中Ⅲ部分）的拉底和 侧长１４ｍ。长度较小，采用正台阶工作面连续施工法从井底车场 的要求，这是因为不同环境下对于土地的利用程度不同。如果一 味地追求任何环境下的地籍测绘技术测量精度都保持相同的参 考数，只会浪费大量的资源，也没有实事求是。所以，人们应该以 参考文献： 【１］徐敬栓．现代测绘技术应用于地籍测量的探讨［ＪＪ．河北企 实际情况为基础，在不同环境下的地籍测绘技术测量精度可以 有所变通，这样才能更好满足实际需求。 业，２０１３（０４）． ２０１４．ＮＯ．０９ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｎａｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 支护１二作，共５个循环（图２中ｌ１—１５循环），每个循环完成后进 行立模作业。待１ １、１２循环完成后进行马头门东侧的整体浇筑。 当１４、１５循环完成后，进行马头门西侧的整体浇筑，之后进行井 壁的混凝土浇筑。 ３．１掘进 马头门东西两侧同时掘进，采用普通钻爆法，掘支单行作 业。打眼采用ＹＴ一２８型风钻，采用煤矿许用毫秒延期电雷管，煤 矿许用三级乳化炸药，正向装药，串联引爆，分次放炮，一次成 巷。锚杆随掘随锚，锚网最大空顶距不大于７００ｒａｍ，喷浆最大控 顶距不大于两炮循环进尺。采用Ｐ６０Ｂ型耙斗机装岩，２吨矿车 承载，由井底车场经进回风井底联络巷进入总叫风大巷，通过回 风井提升至地面 ３．２支护 ３．２．１锚网喷锚索支护 双马头门一次支护均采用锚网索喷．锚杆采用ｑｂ２２ｘ ２４００ｍｍ高强锚杆，间排距７００ｍｍｘ７００ｍｍ，每孔３卷Ｚ２３３５树 脂药。金属网采用ｑｂ６ｍｍ钢筋焊接而成．网格为８０ｍｍｘ８Ｏｍｍ， 网搭接为１００ｍｍ。锚索支护采用ｑｂｌ７．８ｍｍ￣７．５ｍ钢绞线，间排距 ２．１ｍｘ１．４ｍ，每根６卷Ｚ２３３５树脂药，每排３根。锚杆随掘随锚， 在进行马头门下半部分施Ｔ前，以下半部分矸石为脚手架，进行 锚索施］一 锚杆、锚索角度为与马头门轮廓线或岩面夹角大于 ７５。．锚杆外漏长度为１０ｒａｍ一４０ｒａｍ，锚索外露长度为１５０ｍｍ一 ２５０ｍｍ，锚杆的锚同力不小于１０５ＫＮ，锚索的锚固力不小于 ２０５ＫＮ１５， 。喷浆水泥采用Ｐｏ４２．５级普通硅酸盐水泥，砼强度不低 于Ｃ２０。石子用碎石，粒径不大于１５ｍｍ；砂子使用中粗砂，含水 鳢达４－６％。砼配合比为，水泥：砂：石子＝１：２：２（体积比），速凝剂 掺量为水泥重量的２．５—４％。 ３．２．２钢筋混凝土永久支护 （１）施：Ｆ＿Ｎ序。马头门钢筋混凝土结构采用钢筋整体绑扎施 ［、模板及混凝土浇筑侧墙、拱部整体施工方法，先浇筑东马头 ｆ Ｊ，然后冉浇筑两马头门，待马头门施工完毕后浇筑井壁。马头 门混凝土永久支护施工顺序为：①首先进行马头门和各硐室的 钢筋绑扎施Ｔ。②待全部钢筋施工完毕后，进行马头门和各硐室 碹骨架设施ｌＴ。③同一断面碹骨的架设校核完毕后，根据浇筑混 凝土的先后顺序摆放模板，并浇筑混凝土。④待混凝土凝同时间 达到２４小时后进行拆模工作。 （２）钢筋 程施Ｔ。水平及纵向钢筋均采用￣２０ｍｍ螺纹钢 筋，问排距为３００ｍｍｘ３ＯＯｍｍ，内外层主筋通过ｄＰｌＯｍｍ圆钢拉 筋进行连接．问排距为３００ｍｍｘ３ＯＯｍｍ。钢筋工程首先进行侧墙 钢筋的施丁．先内侧再外侧依次施工。所有钢筋节点按施工要求 全部进行满绑扎，钢筋接头处采用３５ｄ做为搭接接头，其余节点 必须全节点绑扎施丁。钢筋绑扎完毕后。必须按照设计要求的保 护层进行钢筋保护层垫块的施Ｔ，垫块采用同标号混凝土提前 进行预制。 （３）碹骨、碹骨板施工 拱部碹骨是采用宽１２０ｍｍ的槽钢制 成，碹骨腿使用废旧Ｕ３６型ｕ型钢，碹骨板采用长２ｍ、宽ｌｍ、厚 １０ｍｍ的木板．先进行侧墙碹骨腿、碹骨板的架设，然后进行拱部 碹骨、碹骨板的架设。碹骨的分布间距为２ｍ一道，碹骨之间用间 距为５００ｍｍ的水平角铁拉杆进行连接。对帮两侧碹骨横支撑采 用４寸钢管，根据马头门基线高度１．７ｍ一３．７ｍ分别采用２—３根 横支撑加固．也可根据实际情况进行加密，保证浇筑混凝土时不 ５０ 工业工程与技术 会出现位移。 （４）混凝土浇筑施工。混凝土浇筑采用马头门、变电所通道 开口、信号硐室及液压硐室开口整体浇筑。混凝土由地面经进风 井流灰管输送至马头门，从马头门外侧向井筒方向浇筑，在外侧 较远处架设流灰槽，先浇筑侧墙，然后再浇筑拱部。侧墙及拱部 浇筑的过程中应按照两侧对称施工，每层浇筑高度不得大于 ３００ｍｍ。混凝土捣鼓采用插入式振动棒，捣鼓间距为６００ｒａｍ，进 行全断面捣鼓。 ４此施工方法的优点 ４．１施工质量 采用双层钢筋混凝土整体浇筑的施工方法．可保证马头门 的整体性、观感质量及其稳定性，防止因地压过大或围岩条件差 而造成马头门破坏。 ４．２施工安全 马头门施工过程始终在巷道内进行，可以避免高空坠落事 故的发生。马头门施工前．其上部井壁已砌筑完毕，形成马头门 的上锁口，在马头门对向贯通施工过程中．能保证上部井简的稳 定性，可防止冒顶事故的发生。 ４．３经济效益 在立模施工中，均采用刚度较大的废旧Ｕ３６型Ｕ型钢、４寸 钢管作为支架，既防止混凝土浇筑过程中模板发生位移和变形， 又可以节约施工的材料成本。同时马头门提前顺利完工，大大节 约了人工成本。 ４．４施１二进度 采用正台阶工作面连续施工法从井底车场两侧对向贯通施 工，与传统施工方法相比，每循环进尺提高了一倍；出矸由进风 井井底车场直接经回风井罐笼运出，相比３吨的吊桶，明显提高 了出矸速度 ５结语 马头门结合已有施工情况。确定从井底车场两侧对向施工 马头门．加快了施工进度，原计划４０天＿［程，实际仅施工了２２ 天，为进风井提前改绞和矿井通风系统升级提供了时间保障。采 用正台阶连续掘进，利用下部分矸石作为脚手架，便于锚索支护 的施工。在施工质量上，采用整体浇筑马头门的施Ｔ方法，墙拱 之间均无缝隙，通过近一年的观测，整体性和观感质量仍较好。 同时．此项施工技术为两个相邻较近的井筒马头门下程和马头 门顶部有锚索支护的工程提供了很好的参考。 参考文献： 【１】陈耀文，藏培刚，李富新．马头门施工方法ｌＪ】．建井技术， ２００４（Ｚ１）：６９－７０． 【２］ｍ志勇，李占炎．下行分层全断面掘进马头门［Ｊ１＿爆破， ２００１（０４）：３１—３２． ｆ３】冷云，诸葛赫林，韩晓，等．最新矿山井巷工程施工综合技 术与标准规范实用手册［Ｍ】．吉林：吉林电子出版社，２００５． （４】吕建青．井巷工程【Ｍ】．北京：中国矿大出版社，２００７． 『５１国家煤矿安监局．煤矿安全质量标准化基本要求及评分 标准（ｉＬｇＳ－）［Ｍ］．北京：煤炭工业出版社，２０１３． ［６１中国煤炭建设协会．煤矿井巷工程质量验收规范Ｉ＿ＭＩ．北京： 人民出版社．２０１０．