马建鱼

（山西晋能集团长治有限公司三元中能煤业， 山西 长治 046605）

引言

某矿一采区轨道巷、一采区回风巷掘进将通过1305运输顺槽上方，为保证回风及运输需要，在1305运输顺槽内，与一采区回风巷和一采区轨道巷的交叉处分别架设风桥，为保证安全施工，需研究相应的安全技术措施及模拟分析施工效果[1-4]。

1 具体措施

1305运输顺槽掘进，在1305运输顺槽内一采区回风巷、一采区轨道巷立体交叉对应点处，改变掘进宽度，预留风桥风墙位置，两帮各拓宽500mm，长度分别为7.0m和7.5m（生产科给定的一采区回风巷、一采区轨道巷的中心线两侧共有长度）。风桥处拓宽巷道支护锚杆排距为1 000mm，左右两帮分别打设Φ18.9 mm×5.3 m锚索，距底板1.6 m，排距1m，每排每帮各1根。两道风墙均用水泥砂浆浇筑。先在两道风墙处打设预埋锚杆和锚索，外露达到550mm（增加浇筑墙强度），打设完毕后，竖好模板，进行浇筑，墙体厚度500mm，浇筑后左、右墙间距为5 000mm，墙体高度达到3 000 mm，长度达到7 000mm、7 500mm。两道风墙凝固好后（凝固时间不少于72 h），开始在风墙上铺设工字钢、竖模板浇筑混凝土。

2 施工步骤

施工顺序：拓宽→支护→挖基础、砌墙→铺设风桥（工字钢、吊挂钢筋网）。

2.1 拓宽

1305运输顺槽掘进净宽为5m，为满足风桥施工，由生产技术科标定具体位置，掘进拓宽，每侧拓宽500mm，长度达到7 000mm、7 500mm。

2.2 支护

按正常掘进工序作业，拓宽1m，支护1m，锚杆、锚索预紧力达到要求，外露符合规定；预埋的锚杆、锚索外露能满足固定模板要求，间排距为1 000 mm×1 000mm。

2.3 挖基础、砌墙

在指定位置平整场地，将底板浮煤清理干净，挖到实底，竖好模板，开始浇筑混凝土。砌墙做到：砂浆饱满、均匀、结合紧密。在浇筑同时，应将壁后空隙充填密实。

2.4 铺设风桥

混凝土墙凝固好后，按照风桥施工设计，开始在墙上铺设工字钢、吊挂钢筋网。选用11号和25号工字钢，长度均为5 800mm。

1）铺设工字钢：①一采区回风巷。以工字钢下平面为准，在一采区回风巷中心线上铺设一根11号工字钢，然后以195mm为间距在两侧依次对称铺设1根25号工字钢、8根11号工字钢和1根25号工字钢（外侧的25号工字钢距墙端头545mm），共铺设工字钢21根，包括11号工字钢17根，25号工字钢4根；②一采区轨道巷。以工字钢下平面为准，在一采区轨道巷中心线上铺设一根11号工字钢，然后以195mm为间距在两侧依次对称铺设1根25号工字钢、9根11号工字钢和1根25号工字钢（外侧的25号工字钢距墙端头510mm），共铺设工字钢23根，包括11号工字钢19根，25号工字钢4根。工字钢在墙上的搭接长度均为400mm。

2）工字钢铺设完毕后，将规格为2700mm×1100 mm的钢筋网用10号铅丝吊挂在工字钢下平面，铺网保证平整，紧贴工字钢。

3）钢筋网铺设完成后，在其下方支好模板，上方用混凝土浇筑，使风桥凝成一个整体。风桥铺设工字钢示意图和风桥段巷道位置关系示意图见第200页图1。

3 数值模拟分析

按图1构建数值模拟模型图如第200页图2、图3所示。

从模拟结果分析可知，风桥段巷道围岩稳定、塑性区范围小，仅1305运输顺槽巷道顶板略有剪切破坏。

图1 风桥铺设工字钢和风桥段空间关系示意图（mm）

图2 风桥段空间关系模拟示意图

4 矿压观测

对采取措施后的1305运输顺槽的两帮及顶底板收敛进行了表面位移观测，巷道围岩基本稳定，顶底板收敛55mm、两帮移近73mm。观测结果与实测值基本吻合，研究结果表明数值模拟能为巷道围岩稳定性评判提供很好的依据。

图3 风桥段巷道开挖塑性区分布