[發(fā)明專利]一種煤礦副井管子道結(jié)構(gòu)及其施工方法

有效

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• 申請日: 2014-08-08
• 公開（公告）號: CN104196545A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設計）人: 姚直書;程樺;王曉健;鄭騰龍;榮傳新;蔡海兵;宋海清
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽理工大學
• 主分類號: E21D9/14
• 分類號: E21D9/14;E21D11/00;F42D3/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤礦井巷建設領(lǐng)域，具體為一種煤礦副井管子道結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)

煤礦副井馬頭門地處礦井的咽喉部位，具有斷面尺寸大、硐室多、相鄰硐室布置密集，特別是隨著礦井埋藏深度的增加，地壓加大，圍巖穩(wěn)定性差，當受到鄰近巷道和硐室施工的多次擾動影響，煤礦深井馬頭門和鄰近井壁破壞時有發(fā)生，嚴重影響到礦井的安全生產(chǎn)。

煤礦副井管子道通常是指水泵房至立井井筒敷設排水管的一段通道，它由平巷、過渡平巷和傾斜巷道三部分組成，通常平巷長度6m左右，與井筒相連位于馬頭門上部；從平巷端頭轉(zhuǎn)90°彎為過渡平巷，其長度約3m左右，與馬頭門方向呈垂直布置；傾斜巷道設計長度為20～30m左右，其傾角一般為25°～35°，上端與過渡平巷相連，下端與水泵房相連。

通常井筒施工到管子道位置時，只向里施工1～2m平巷，并采用打錨桿、掛鋼筋網(wǎng)和噴射混凝土一次支護后，再繼續(xù)向下施工井筒。然后，施工馬頭門、車場繞道和其它硐室等。當水泵房和變電所等施工結(jié)束后，再采用施工上山的方法施工管子道的斜巷，最后再施工過渡平巷和平巷的剩余部分。而此時相鄰的井壁、馬頭門和相關(guān)硐室都已施工并完成永久支護，由于目前掘進施工主要采用鉆眼爆破法，爆破沖擊波將對鄰近井壁、馬頭門和相關(guān)硐室的圍巖和支護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的動荷載作用，加之開挖卸載和圍巖變形擾動，極易造成鄰近井壁、馬頭門和相關(guān)硐室的失穩(wěn)和破壞，嚴重威脅著礦井的安全生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種煤礦副井管子道結(jié)構(gòu)及其施工方法，以解決上述背景技術(shù)中的難題。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種煤礦副井管子道結(jié)構(gòu)及其施工方法，井筒、東馬頭門、西馬頭門、變電所、水泵房、管子道斜巷，所述井筒的下端兩側(cè)井壁外側(cè)上設有東馬頭門、西馬頭門，西馬頭門外端一側(cè)設有西等候室，在西馬頭門外端與西等候室方向相反設置有西通道，西通道外端連接有變電所，東馬頭門外端一側(cè)設有東等候室，在東馬頭門外端與東等候室方向相反設置有東通道，東通道外端連接有水泵房，東馬頭門上端的井壁上旁接有管子道平巷，在管子道平巷外端與管子道平巷垂直設有管子道過渡平巷，管子道過渡平巷與水泵房之間通過管子道斜巷連通。

所述煤礦副井管子道結(jié)構(gòu)，其施工方法為：管子道平巷加長到8-10m，當井筒施工到管子道位置時，一次性施工管子道平巷段全長，先采用打錨桿、掛鋼筋網(wǎng)和噴射混凝土一次支護，然后與相連井壁一起整體澆筑鋼筋混凝土永久支護，從而可大大減小和消除二次施工管子道平巷剩余部分時對相連井壁和下部馬頭門碹體的擾動效應；管子道過渡平巷加長到8～12m，增大了管子道傾斜巷道與井壁和馬頭門之間距離，可顯著減小施工擾動；將水泵房、變電所與馬頭門間距增大5～9m，可大大降低水泵房、變電所施工對馬頭門的擾動影響；管子道傾斜巷道采用鉆眼爆破法施工時，在掘進斷面周邊設置空眼作為卸壓孔，以減少爆破沖擊波對馬頭門和井壁結(jié)構(gòu)的動載影響。

與已公開技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下優(yōu)點：

(1)管子道平巷段加長到8-10m并一次性施工，且與相連井壁整體澆筑，改變目前先施工1～2m、再通過斜巷和過渡平巷施工剩余平巷部分的方法，從而可大大減小和消除二次施工管子道平巷剩余部分時對相連井壁和下部馬頭門碹體的擾動破壞，確保了井筒和馬頭門安全使用。

(2)管子道過渡平巷段長度由3m增加至8～12m，和通常布置的過渡段平巷全部位于馬頭門巷道正上方相比，本發(fā)明的過渡平巷末端已經(jīng)越過馬頭門的正上方，增大了斜巷段及水泵房與馬頭門的距離，減小了施工擾動。

(3)與現(xiàn)行布置方法相比，本發(fā)明將水泵房、變電所與馬頭門間距增大5～9m左右，大大降低了水泵房和變電所施工對馬頭門的擾動影響。

(4)由于在管子道斜巷掘進斷面周邊設置卸壓孔，可大大降低爆破沖擊波對井筒和馬頭門等硐室的擾動破壞。

(5)該項技術(shù)的實施，不僅能避免煤礦深立井連接硐室群發(fā)生破壞、確保工程安全，而且節(jié)省了后期硐室群返修的費用，從而降低了礦井建設總造價，本發(fā)明具有廣泛的實用性和易操作性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的管子道水平巷結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的圖2的I-I向剖視圖。

圖4為本發(fā)明的圖2的II-II向剖視圖。

圖5為本發(fā)明的管子道斜巷掘進斷面設置爆破卸壓孔示意圖。

具體實施方式