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软岩中的近距离煤仓反井钻机施工技术

2015-01-26李剑峰

凿岩机械气动工具 2015年2期
关键词:煤仓装药量软岩

位于山东省济宁市任城区的山东里能鲁西矿业有限公司的下组煤煤仓设计位置与原有的井底煤仓相距很近,施工时的爆炸冲击波、应力波及反射波叠加必然对原有煤仓造成破坏。他们结合新煤仓所处围岩特点,采用反井钻机施工新煤仓,并且采取了相关的保障措施,不仅技术可靠,而且经济效益相当明显。

⑴尽可能减少爆破对原有煤仓的破坏作用

①采用反井钻机施工导硐。他们在井下新煤仓的中心位置处施工1 个Φ200 mm 导向孔,先自下而上刷出Φ1200 mm 小反井,再自上而下进行煤仓的掘进施工。由于Φ1200 mm 反井钻孔作为附加自由面距离装药位置远小于原有煤仓作为自由面的位置,绝大部分能量的应力波与小反井表面为自由面处形成的反射波叠加,既增加了爆破的效果,又极大地降低了对原有煤仓破坏作用,而且可以利用反井钻机及设置在煤仓下口的耙装机解决煤仓施工时的装矸问题,大幅度地提高了工作效率。

②采用分圈分层台阶法掘进煤仓。在井下新煤仓刷大的时候, 他们将掘进断面分成2 个圈。内圈的直径为4900 mm, 外圈的直径为4900~6200 mm。 分层爆破施工不仅增大了下组煤煤仓的爆破自由面, 而且减少一次起爆的装药量,提高了爆破效果,在很大程度上降低了爆破对原有煤仓的破坏作用。

③降低爆破应力波在原有煤仓壁的叠加作用。 爆破中尽量将原有煤仓装满,他们在下组煤煤仓爆破的时候,装入煤仓中的煤可以使原有煤仓的自由面上存在介质,减少了应力波直接反射的能量,从而降低了因反射波与入射波叠加而形成的拉应力强度,削弱了应力波对原有煤仓及其围岩的破坏作用。 从能量守恒的角度来看,装入的煤处在原有煤仓表面,吸收了下组煤煤仓爆破入射应力波的能量,从而使反射波能量在一定程度上得到降低。 亦能减小对原有煤仓的破坏。

④控制装药量。 在掘进外圈的时候,他们采用光面爆破技术,严格控制装药量,使爆破产生的爆破应力波能量得以有效降低,从而在对原有煤仓产生破坏的源头上得以控制,对下组煤煤仓也减少了因爆破对煤仓围岩的振动。

⑵降低软岩对下组煤煤仓的影响

①尽量消除水的不利影响。下组煤煤仓掘进的时候,他们采用锚网喷作为临时支护。 施工中及时对岩面实行锚喷支护,隔绝水对围岩和风对围岩强度的降低作用。 加强施工中的管理工作,在施工用完水之后及时关闭水管的阀门。

②减少泥岩膨胀对硐室断面的影响。在井下新煤仓的反井钻机施工中,他们采取加大下组煤煤仓的施工断面, 即仓体的直径均比设计加大150 mm,以便在泥岩膨胀以后仍然能够满足煤仓的断面要求。

③支护顺序。 他们在下组煤煤仓掘进的时候,随掘进随进行锚、网喷支护;待到掘进出煤仓之后, 给膨胀性泥岩层1 个膨胀变形的时间,经过变形观测确定时间为40 d,然后再自下而上对下组煤煤仓及给煤机硐室进行钢筋混凝土的砌碹施工。

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