治理岩溶区域矿井总回风巷漏风的快速金属锚壁施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种治理岩溶区域矿井总回风巷漏风的快速金属锚壁施工方法，包括实测漏风数据，按设计标高掘进起底并整平，装运矸石至地面卸矸点，钻头打锚杆联接眼，制安联接锚杆，制安金属锚壁侧板并锚杆联接，使用法兰联接相邻侧板，搭设操作平台，制安金属锚壁盖板并锚杆联接，使用法兰联接相邻盖板、侧板，浇筑底板砼，清理巷道浮渣，实测检查封堵漏风数据。本发明施工工艺简单快捷，在岩溶区域矿井总回风巷漏风治理中具有良好的效果与经济效益，在同类型的其他巷道、矿区具有可推广性，对形成良好的通风环境，提升矿井安全生产水平具有积极有效的促进作用。
【专利说明】
治理岩溶区域矿井总回风巷漏风的快速金属猫壁施工方法
技术领域
[0001] 本发明属于施工工程领域，尤其设及一种治理岩溶区域矿井总回风巷漏风的快速 金属错壁施工方法。
【背景技术】
[0002] 煤矿总回风巷的漏风，给安全生产造成了严重的威胁：
[0003] 1)造成用风点有效风量大量减少，使矿井井下某区域可能形成瓦斯等有毒有害气 体的积聚，还会使作业场所出现不良气候条件。
[0004] 2)使通风系统复杂化，影响矿井通风稳定性和可靠性，增加风量调节困难。
[0005] 3)可能使采空区遗煤引起自然发火。
[0006] 4)大量漏风必将降低矿井有效风量率、增加矿井通风的电耗成本。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种治理岩溶区域矿井总回风巷漏风的快速金属错壁施 工方法，旨在有效治理煤矿总回风巷漏风问题，降低能耗，提高矿井本质化安全程度。
[000引本发明是运样实现的，一种治理岩溶区域矿井总回风巷漏风的快速金属错壁施工 方法包括实测漏风数，按设计标高掘进起底并整平，装运杆石至地面卸杆点，钻头打错杆联 接眼，制安联接错杆，制安金属错壁侧板并错杆联接，使用法兰联接相邻侧板，搭设操作平 台，制安金属错壁盖板并错杆联接，使用法兰联接相邻盖板、侧板，诱筑底板抢，清理巷道浮 渣，实测检查封堵漏风数据。
[0009] 进一步，所述治理岩溶区域矿井总回风巷漏风的快速金属错壁施工方法具体包 括：
[0010] 步骤一、由里向外将巷道底板起底，并装运杆渣至地面指定卸杆点；
[0011] 步骤二、钻头打错杆联接眼，按矩形布置；
[0012] 步骤Ξ、制安错杆，联接错杆用高标号砂浆进行稳固；
[0013] 步骤四、制安金属错壁侧板，安装时对准已安装在巷道壁的联接错杆并标记开孔 符号，然后将侧板运出巷道外，对所标符号进行开孔，开孔完成后，再将侧板运回原位置，将 错杆穿过侧板孔，侧板安装就位后，上平垫，平垫的眼孔大于错杆直径，然后上螺帽并梓紧， 校正侧板，相邻侧板用法兰联接并稳固，将较长的错杆割掉；
[0014] 步骤五、搭设操作平台；
[0015] 步骤六、制安金属错壁盖板，采用叉车吊装就位后将盖板校正对准已安装在巷道 壁的联接错杆并标记开孔符号，然后将盖板运出巷道外，对所标符号进行开孔，开孔完成 后，再将盖板运回原位置，继续顶升盖板，使错杆穿过盖板，上平垫和螺帽并旋紧，相邻盖 板、侧板法兰联接；
[0016] 步骤屯、加密联接错杆；
[0017] 步骤八、预留变形空间，用石工将墙、拱围岩剔槽，在槽内充填盘根，盘根要超过巷 道围岩最突出点2cm，在安装盖板、侧板时，将盘根紧紧强制挤压平实；
[0018] 步骤九、清理巷道建渣，实测检查封堵漏风情况。
[0019] 本发明施工工艺简单快捷，所需设备和材料要求不高，对工人技术要求低，在岩溶 区域矿井总回风巷漏风治理中具有良好的效果与经济效益，在同类型的其他巷道、矿区具 有可推广性，应用前景广泛，为各类巷道防漏风治理提供可参考的技术措施，对形成良好的 通风环境，提升矿井安全生产水平具有积极有效的促进作用。
【附图说明】
[0020] 图1是本发明实施例提供的治理岩溶区域矿井总回风巷漏风的快速金属错壁施工 方法流程图。
【具体实施方式】
[0021] 为能进一步了解本发明的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举W下实施例，并配合附图 详细说明如下。
[0022] 川煤集团芙蓉公司威蠢煤业，位于国家优质无烟煤基地一一古叙煤田叙永县震东 乡林宝村境内，属省级国有重点煤矿。矿区距321国道2km、纳駭高速公路入口4km，叙大铁路 震东火车站(在建)从矿区边界通过，交通十分便利。矿井总储量为3307万吨，已划定井田范 围3.57平方公里。目前划定的+850111^上水平原煤储量980万吨，可采煤层分别为(：19八20、 024Ξ层，其中C19、C20为低灰、低硫、高发热量优质无烟煤。矿井采用主平砸开拓，设计生产 能力21万吨/年，建设规模30万吨/年。公司现有职工550人，各类专业技术人员31名；其中， 具备高级专业职称1人，中级8人，初级22人。公司组织机构健全，下设7个机关部口和7个采 掘辅助队。矿井拥有现代化的煤炭生产、运输、筛选、质量检测等装备设施，采、掘机械化程 度达到70 % W上。
[0023] 矿区处于杨子准地台元古代~中生代碳酸盐岩系岩溶区的駭西溶法一丘峰山原 亚区连缘。岩溶发育非常丰富，按发育时期可分为早、中、晚Ξ个时期:早期岩溶发育在标高 HOOmW上的分水岭地带，W竖井、干溶斗等竖直岩溶为主；中期岩溶发育在标高800~ 1000m，在早期岩溶基础上进一步发展，岩溶发育呈各种形态，具有垂直循环带厚、潜水位深 的特点，晚期岩溶分布在标高310~600m的河谷地带，主要表现为梯级发育的溶桐和暗河出 口，是地下水的主要排泄地带，即为地表河流的主要源头。特别是地表岩溶有溶桐、溶斗、落 水桐、溶蚀法池、蜂丛等岩溶景观星罗棋布、大小不一。据该区地质调查报告，分布在850m标 高W上117个，占75%，W下38个，占25%，W干溶桐、干溶斗，落水桐为主，裂隙发育程度随 埋深增加而减弱。
[0024] 威蠢煤矿总回风巷(平砸)布置在二叠纪茅口灰岩中，该地层岩溶发育，井口标高+ 1100m，井口 W里平巷坡度为3%。，总回风平砸井口向里320.5m段岩溶、裂隙发育，穿过岩溶 漏斗、溶桐等有9个之多。据地质部口提供的资料该段遇到的最大漏斗直径有13m宽，最小直 径有3m宽，并伴有滴淋水，个别漏斗与地表相通。矿井风井风机运行时，在该段形成负压，导 致严重漏风，最大漏风量约1 lOOmVmin，见表1。
[0025] 总回风巷的漏风，给安全生产造成了严重的威胁：
[0026] 1)造成用风点有效风量大量减少，使矿井井下某区域可能形成瓦斯等有毒有害气 体的积聚，还会使作业场所出现不良气候条件。
[0027] 2)使通风系统复杂化，影响矿井通风稳定性和可靠性，增加风量调节困难。
[0028] 3)可能使采空区遗煤引起自然发火。
[0029] 4)大量漏风必将降低矿井有效风量率、增加矿井通风的电耗成本。
[0030] 正因为总回风巷的漏风，已经给矿井的安全生产带来了重大的安全隐患，2014年 该矿井被四川省安监局列为督办项目。
[0031] 表1总回风巷漏风治理前数据测试
[0032]
[0033] -种治理岩溶区域矿井总回风巷漏风的快速金属错壁施工方法，按20m-个点实 测漏风数，按设计标高掘进起底并整平，装运杆石至地面卸杆点，φ42钻头打错杆联接眼， 制安联接错杆，制安金属错壁侧板并错杆联接，使用法兰联接相邻侧板，搭设操作平台（安 装金属错壁盖板用），制安金属错壁盖板并错杆联接，使用法兰联接相邻盖板、侧板，诱筑底 板抢，清理巷道浮渣，实测检查封堵漏风数据（如达到要求），竣工验收。如图1所示，具体包 括：
[0034] S101、清理、布局，由里向外将巷道底板起底350mm，并装运杆渣至地面指定卸杆 占. '?、、，
[0035] 8102、φ42钻头打错杆联接眼，间排距750X750,按矩形布置，错杆联接眼深度为 1000mm；
[0036] S103、制安错杆，联接错杆用高标号砂浆进行稳固，错杆采用啤16圆钢制作，长 1100mm，将一端功丝100mm，平垫采用5mm钢板制作，规格60X60;
[0037] S104、制安金属错壁侧板，侧板采用5mm钢板Q235A，侧板几何尺寸现场丈量准确 后，在地面切割制作，安装侧板时对准已安装在巷道壁的联接错杆并标记开孔符号，然后将 侧板运出巷道外，对所标符号进行开孔，再将侧板运回原位置，将错杆穿过侧板孔，侧板安 装就位后，上平垫，平垫的眼孔略大于错杆直径，然后上螺帽并紧紧，校正侧板，相邻侧板用 法兰联接并稳固，将较长的错杆割掉；
[003引S105、搭设操作平台，规格2500 X 1500 X 1500，用平板车自制，用自制手动叉车对 盖板进行吊装；
[0039] S106、制安金属错壁盖板，盖板采用5mm钢板Q235A，在地面用滚板机将圆弧加工制 作成半圆拱型;采用叉车吊装就位后将盖板校正对准已安装在巷道壁的联接错杆并标记开 孔符号，然后将盖板运出巷道外，对所标符号进行开孔，开孔完成后，再将盖板运回原位置， 继续顶升盖板，使错杆穿过盖板，上平垫和螺帽并旋紧，相邻盖板、侧板法兰联接；
[0040] S107、加密安装，由于盖板、侧板采用的钢板较薄，可能因负压使钢板产生振动，增 加噪音，影响风流质量，降低回风效力，如出现运种情况，加密联接错杆进行处理；
[0041] S108、预留变形空间，考虑盖板、侧板的伸缩系数，拟设两条伸缩缝，伸缩缝和两端 封堵漏风，用盘根进行充填，作法如下：用石工将墙、拱围岩剔槽，规格100X50,在槽内充填 盘根，盘根要超过巷道围岩最突出点2cm，在安装盖板、侧板时，将其紧紧强制挤压平实，W 达到端部和伸缩缝处的封堵漏风，盘根具有耐腐蚀、可压缩、无毒的特点；
[0042] S109、整理工作，诱筑底板C30抢，清理巷道建渣，按20m-个点实测检查封堵漏风 情况，如达到要求，申请竣工验收。
[0043] 下面结合具体实施例对本发明的应用效果作详细的描述。
[0044] 制定威蠢矿总回风巷漏风治理方案，并于2015年3月24日通过芙蓉公司批复，4月 24日入场开始施工，试验30m段于5月22日完成，6月2日通过芙蓉公司验收。剩余段6月19日 恢复施工，8月9日全面完成，共计施工320米，8月25日通过验收，工程施工工期79天。施工人 员组织:地面8人材料加工准备(含运输)单班作业，井下7人施工单班作业。
[0045] 漏风治理前主扇运行叶片角度为+6%总进风量4264mVmin，漏风段前总回风量 4426mVmin，漏风段后总回风量5462mVmin，风机排风量5589mVmin，主扇功率252KW，矿井 通风阻力2898化(矿井漏风段前通风阻力2670pa)，矿井漏风段前通风等积孔1.67m2〈2,通 风困难等级为中等，外部漏风量1163m3/min(其中总风段漏风1036m3/min)，外部漏风率 20.8% ；
[0046] 漏风治理后主扇叶片角度+6°时，总进风量5089m3/min，漏风段前总回风量5203m 3/ min，漏风段后总回风量5277mVmin，风机排风量5342m3/min，主扇功率224KW，负压2444化， 等积孔2.14m2〉2,通风困难等级为容易，外部漏风量223m3/min(其中总风段漏风74m3/min)， 外部漏风率4.2%;
[0047] 漏风治理后，根据矿井需风量调整叶片角度为-3%总进风量3489mVmin，漏风段 前总回风量35391113/1]1；[]1，漏风段后总回风量35841]13/1]1；[]1，风机排风量
[004引 36641113/111111，主扇功率143聊，负压1228化，等积孔2.081112，通风困难等级为容易， 外部漏风量175m3/min(其中总风段漏风66m3/min)，外部漏风率4.78%。
[0049] W下数据为威蠢煤矿+1100m总回风巷漏风治理项目开展前，W及实施后的各类数 据对比，主要包括了风量对比、风速对比、负压对比，W及电机电流、电机溫度等信息对比。 [(K)加]数据统计表明：漏风治理前，+1100总回风巷外部漏风1163mVmin，外部漏风率 20.8%，漏风治理后外部漏风159~223m3/min,漏风率小于5%。经济效益分析:总风漏风治 理后，根据矿井实际需风量，叶片角度降低了9°，主扇功率降低了97KW，月节约能耗7.12万 元，矿井通风阻力由原来2898化降至1228化，通风困难程度由原中等变为容易。
[0051] 每年节约费用= 7.12X12 = 85.4,即每年节约费用为85.4万元之间。根据该矿现有 矿井服务年限40年，可节约费用:85.4X40 = 3416万元，经济效益非常显著。
[0052] 本发明施工工艺简单快捷，所需设备和材料要求不高，对工人技术要求低，在岩溶 区域矿井总回风巷漏风治理中具有良好的效果与经济效益，在同类型的其他巷道、矿区具 有可推广性，应用前景广泛，为各类巷道防漏风治理提供可参考的技术措施，对形成良好的 通风环境，提升矿井安全生产水平具有积极有效的促进作用。
[0053] W上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制， 凡是依据本发明的技术实质对W上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于 本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1. 一种治理岩溶区域矿井总回风巷漏风的快速金属锚壁施工方法，其特征在于，所述 治理岩溶区域矿井总回风巷漏风的快速金属锚壁施工方法将盖板、侧板对准已安装在巷道 壁的联接锚杆并标记开孔符号，然后将盖板、侧板运出巷道外，进行开孔，开孔完成后，再将 盖板、侧板运回原位置，安装盖板、侧板，相邻盖板、侧板法兰联接;加密联接锚杆;预留变形 空间，用石工将墙、拱围岩剔槽，在槽内充填盘根，盘根要超过巷道围岩最突出点2cm，在安 装盖板、侧板时，将盘根紧紧强制挤压平实;清理巷道建渣，实测检查封堵漏风情况。2. 如权利要求1所述治理岩溶区域矿井总回风巷漏风的快速金属锚壁施工方法，其特 征在于，所述开孔完成后，采用叉车顶升盖板，使锚杆穿过盖板，上平垫和螺帽并旋紧，相邻 盖板、侧板法兰联接。3. 如权利要求1所述治理岩溶区域矿井总回风巷漏风的快速金属锚壁施工方法，其特 征在于，所述开孔之前需要： 由里向外将巷道底板起底，并装运矸渣至地面指定卸矸点； 钻头打锚杆联接眼； 制安锚杆，联接锚杆用高标号砂浆稳固； 制安金属锚壁侧板，安装时对准已安装在巷道壁的联接锚杆并标记开孔符号，然后将 侧板运出巷道外，进行开孔，开孔完成后，再将侧板运回原位置，将锚杆穿过侧板孔，侧板安 装就位后，上平垫，平垫的眼孔大于锚杆直径，然后上螺帽并拧紧，校正侧板，相邻侧板用法 兰联接并稳固，将较长的锚杆割掉。4. 如权利要求3所述的治理岩溶区域矿井总回风巷漏风的快速金属锚壁施工方法，其 特征在于，所述钻头打锚杆联接眼，按矩形布置。
【文档编号】E21D20/00GK105971644SQ201610309814
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】徐廷甫, 金银财, 李基 , 邱邦汉, 袁修竹, 谢家鹏, 李国辉, 黄正谷, 张克培, 胡勇, 韩剑
【申请人】四川芙蓉集团实业有限责任公司