一种煤矿副井管子道结构及其施工方法
【专利摘要】本发明提供一种煤矿副井管子道结构及其施工方法，井筒、东马头门、西马头门、变电所、水泵房、管子道斜巷，所述井筒的下端两侧井壁外侧上设有东马头门、西马头门，东马头门上端的井壁上旁接有管子道平巷，在管子道平巷外端与管子道平巷垂直设有管子道过渡平巷，管子道过渡平巷与水泵房之间通过管子道斜巷连通。本发明中管子道平巷段一次性施工全长，并与相连井壁整体浇筑，从而可大大减小和消除二次施工管子道平巷剩余部分时对相连井壁和下部马头门碹体的扰动破坏，确保了井筒和马头门安全使用。
【专利说明】一种煤矿副井管子道结构及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤矿井巷建设领域，具体为一种煤矿副井管子道结构及其施工方法。
【背景技术】
[0002]煤矿副井马头门地处矿井的咽喉部位，具有断面尺寸大、硐室多、相邻硐室布置密集，特别是随着矿井埋藏深度的增加，地压加大，围岩稳定性差，当受到邻近巷道和硐室施工的多次扰动影响，煤矿深井马头门和邻近井壁破坏时有发生，严重影响到矿井的安全生产。
[0003]煤矿副井管子道通常是指水泵房至立井井筒敷设排水管的一段通道，它由平巷、过渡平巷和倾斜巷道三部分组成，通常平巷长度6m左右，与井筒相连位于马头门上部；从平巷端头转90°弯为过渡平巷，其长度约3m左右，与马头门方向呈垂直布置；倾斜巷道设计长度为20?30m左右，其倾角一般为25°?35°，上端与过渡平巷相连，下端与水泵房相连。
[0004]通常井筒施工到管子道位置时，只向里施工I?2m平巷，并采用打锚杆、挂钢筋网和喷射混凝土一次支护后，再继续向下施工井筒。然后，施工马头门、车场绕道和其它硐室等。当水泵房和变电所等施工结束后，再采用施工上山的方法施工管子道的斜巷，最后再施工过渡平巷和平巷的剩余部分。而此时相邻的井壁、马头门和相关硐室都已施工并完成永久支护，由于目前掘进施工主要采用钻眼爆破法，爆破冲击波将对邻近井壁、马头门和相关硐室的围岩和支护结构产生很大的动荷载作用，加之开挖卸载和围岩变形扰动，极易造成邻近井壁、马头门和相关硐室的失稳和破坏，严重威胁着矿井的安全生产。
【发明内容】
[0005]本发明所解决的技术问题在于提供一种煤矿副井管子道结构及其施工方法，以解决上述【背景技术】中的难题。
[0006]本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种煤矿副井管子道结构及其施工方法，井筒、东马头门、西马头门、变电所、水泵房、管子道斜巷，所述井筒的下端两侧井壁外侧上设有东马头门、西马头门，西马头门外端一侧设有西等候室，在西马头门外端与西等候室方向相反设置有西通道，西通道外端连接有变电所，东马头门外端一侧设有东等候室，在东马头门外端与东等候室方向相反设置有东通道，东通道外端连接有水泵房，东马头门上端的井壁上旁接有管子道平巷，在管子道平巷外端与管子道平巷垂直设有管子道过渡平巷，管子道过渡平巷与水泵房之间通过管子道斜巷连通。
[0007]所述煤矿副井管子道结构，其施工方法为:管子道平巷加长到8-10m，当井筒施工到管子道位置时，一次性施工管子道平巷段全长，先采用打锚杆、挂钢筋网和喷射混凝土一次支护，然后与相连井壁一起整体浇筑钢筋混凝土永久支护，从而可大大减小和消除二次施工管子道平巷剩余部分时对相连井壁和下部马头门碹体的扰动效应；管子道过渡平巷加长到8?12m，增大了管子道倾斜巷道与井壁和马头门之间距离，可显著减小施工扰动；将水泵房、变电所与马头门间距增大5?9m，可大大降低水泵房、变电所施工对马头门的扰动影响；管子道倾斜巷道采用钻眼爆破法施工时，在掘进断面周边设置空眼作为卸压孔，以减少爆破冲击波对马头门和井壁结构的动载影响。
[0008]与已公开技术相比，本发明存在以下优点:
[0009](I)管子道平巷段加长到8-lOm并一次性施工，且与相连井壁整体浇筑，改变目前先施工I?2m、再通过斜巷和过渡平巷施工剩余平巷部分的方法，从而可大大减小和消除二次施工管子道平巷剩余部分时对相连井壁和下部马头门碹体的扰动破坏，确保了井筒和马头门安全使用。
[0010](2)管子道过渡平巷段长度由3m增加至8?12m，和通常布置的过渡段平巷全部位于马头门巷道正上方相比，本发明的过渡平巷末端已经越过马头门的正上方，增大了斜巷段及水泵房与马头门的距离，减小了施工扰动。
[0011](3)与现行布置方法相比，本发明将水泵房、变电所与马头门间距增大5?9m左右，大大降低了水泵房和变电所施工对马头门的扰动影响。
[0012](4)由于在管子道斜巷掘进断面周边设置卸压孔，可大大降低爆破冲击波对井筒和马头门等硐室的扰动破坏。
[0013](5)该项技术的实施，不仅能避免煤矿深立井连接硐室群发生破坏、确保工程安全，而且节省了后期硐室群返修的费用，从而降低了矿井建设总造价，本发明具有广泛的实用性和易操作性。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的结构示意图。
[0015]图2为本发明的管子道水平巷结构示意图。
[0016]图3为本发明的图2的1-1向剖视图。
[0017]图4为本发明的图2的I1-1I向剖视图。
[0018]图5为本发明的管子道斜巷掘进断面设置爆破卸压孔示意图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]如图1?4所示，一种煤矿副井管子道结构及其施工方法，井筒1、东马头门6、西马头门11、变电所2、水泵房3、管子道斜巷13，所述井筒I的下端两侧井壁外侧上设有东马头门6、西马头门11，西马头门11外端一侧设有西等候室，在西马头门11外端与西等候室方向相反设置有西通道12，西通道12外端连接有变电所2，东马头门6外端一侧设有东等候室，在东马头门6外端与东等候室方向相反设置有东通道4，东通道4外端连接有水泵房3，东马头门6上端的井壁上旁接有管子道平巷7，在管子道平巷7外端与管子道平巷7垂直设有管子道过渡平巷5，管子道过渡平巷5与水泵房3之间通过管子道斜巷13连通。
[0021]所述管子道斜巷外侧设有卸压孔。
[0022]所述煤矿副井管子道结构，其施工方法为:管子道平巷长度为8-10m，当井筒施工到管子道位置时，一次性施工管子道平巷段全长8-10m，先采用打锚杆、挂钢筋网和喷射混凝土一次支护，然后与相连井壁一起整体浇筑钢筋混凝土永久支护，从而可大大减小和消除二次施工管子道平巷剩余部分时对相连井壁和下部马头门碹体的扰动效应；管子道过渡平巷长度为8?12m，增大了管子道倾斜巷道与井壁和马头门之间距离，可显著减小施工扰动；将水泵房、变电所与马头门间距增大5?9m，可大大降低水泵房、变电所施工对马头门的扰动影响。在管子道倾斜巷道采用钻眼爆破法施工时，于掘进断面周边设置空眼作为卸压孔，以减少爆破冲击波对马头门和井壁结构的动载影响。
[0023]实施例1
[0024]管子道平巷长度为8-10m，当井筒施工到管子道位置时，一次性施工管子道平巷段全长，先采用打锚杆、挂钢筋网和喷射混凝土一次支护，然后与相连井壁一起整体浇筑钢筋混凝土永久支护。改变目前先施工I?2m、再通过斜巷和过渡平巷施工剩余部分的方法，从而可大大减小和消除二次施工管子道平巷剩余部分时对相连井壁和下部马头门碹体的扰动效应；管子道过渡平巷长度由目前的3m增大到10m，增大了管子道倾斜巷道与井壁和马头门之间距离，可显著减小施工扰动；将水泵房、变电所与马头门间距增大7m，可大大降低水泵房、变电所施工对马头门的扰动影响；如图5所示，管子道倾斜巷道采用钻眼爆破法施工时，在管子道倾斜巷内钻有若干光爆孔14，为减少爆破冲击波对马头门和井壁结构的动载影响，在掘进断面周边设置空眼作为卸压孔15。
[0025]在本发明中管子道平巷段一次性施工，并与井壁整体浇筑，改变目前先施工I?2m、再通过斜巷和过渡平巷施工剩余部分的方法，从而大大减小和消除二次施工管子道平巷剩余部分时对相连井壁和下部马头门碹体的扰动破坏，确保了井筒和马头门安全使用，管子道过渡平巷段长度由3m增加至10m，和通常布置的过渡段平巷全部位于马头门巷道正上方相比，本发明的平巷末端已经越过马头门的正上方，增大了斜巷段及水泵房与马头门的距离，减小了施工扰动。
[0026]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种煤矿副井管子道结构及其施工方法，包括:井筒、东马头门、西马头门、变电所、水泵房、管子道斜巷，其特征在于:所述东马头门上端的井壁上旁接有管子道平巷，在管子道平巷外端与管子道平巷垂直设有管子道过渡平巷，管子道过渡平巷与水泵房之间通过管子道斜巷连通。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿副井管子道结构及其施工方法，其特征在于:所述煤矿副井管子道结构，其施工方法为:管子道平巷长度为8-10m，当井筒施工到管子道位置时，一次性施工管子道平巷段全长，先采用打锚杆、挂钢筋网和喷射混凝土一次支护，然后与相连井壁一起整体浇筑钢筋混凝土永久支护，从而可大大减小和消除二次施工管子道平巷剩余部分时对相连井壁和下部马头门碹体的扰动效应；管子道过渡平巷长度为8?12m，增大了管子道倾斜巷道与井壁和马头门之间距离，可显著减小施工扰动；管子道倾斜巷道采用钻眼爆破法施工时，为减少爆破冲击波对马头门和井壁结构的动载影响，在掘进断面周边设置空眼作为卸压孔。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿副井管子道结构及其施工方法，其特征在于:所述水泵房、变电所与马头门间距增大5?9m，使马头门位于施工扰动影响区之外，大大减小了水泵房和变电所施工对马头门的扰动影响。
【文档编号】E21D11/00GK104196545SQ201410397317
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2014年8月8日
【发明者】姚直书, 程桦, 王晓健, 郑腾龙, 荣传新, 蔡海兵, 宋海清 申请人:安徽理工大学