| 关于煤层中大断面硐室工程施工方案的探讨 |
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摘要：在煤矿建井工程中，马头门是一种特殊的硐室工程，该处围岩受井筒掘进时的扰动，且处于井筒与井底车场的连接部位的应力集中带。因此马头门的设计与施工是建井工程中的难题。本文通过对淮南矿业集团潘一矿第二副井-788m马头门施工过程中的实践，提出了一种行之有效的施工方法，兼顾了安全、质量和工期，具有一定的应用价值。
关键词：马头门 煤层 支护 施工方法
1 工程概况
淮南矿业集团潘一矿第二副井-788m马头门位于第二副井东西方向，属二水平开拓工程，由淮南矿业集团矿业工程分公司负责施工。东、西马头门长度分别为26.5m和60.3m，其中第二副井井筒中心线向东西方向各14.5m为马头门加固段，该段断面尺寸为（净）宽×高=6100×7408mm，上部位于6-1煤层中，煤层层厚4m，煤质极其松软，呈粉状，且属于突出危险煤层。本文重点对该加固段的施工方案进行探讨。
为了使井筒安装与马头门掘砌平行施工，矿方拟定由第二副井措施巷施工等候室通道，从等候室通道进入马头门施工。
2 支护方案及参数
2.1 外层支护 马头门加固段设计外层支护为锚杆金属网网喷射混凝土、锚索、29U型钢支架联合支护。锚杆规格Φ22×2500mm高强树脂锚杆，间排距800×800mm，梅花形布置，每孔2卷树脂锚固剂（拱部Z2355型，帮部Z2850型）。金属网规格Φ6.5×2100×1200mm，网格150×150mm。喷射混凝土强度C20，喷厚100mm。锚索规格Φ17.8×8200mm，环向间距3000mm，纵向间距2000mm。
29U型钢支架分7节，顶梁3节，腿4节，每两节搭接处使用3副29U钢卡缆。支架间距500mm，每架使用4组Φ22×2500mm固棚锚杆固定。支架与外层喷射混凝土间留200mm厚充填层。
外层支护完成后进行注浆加固，采用深浅孔交叉布置，间排距3200×3200mm，孔深：浅孔1m，深孔3m。注浆采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥，水灰比1：0.8。
2.2 内层支护 马头门加固段增设反底拱，内层支护为整体现浇钢筋混凝土支护。混凝土强度C50，壁厚700mm（底拱厚600mm）。设计为双层钢筋，环向钢筋为HRB335级Φ25mm热轧带肋钢筋，间距200mm；横向钢筋为HRB335级Φ22mm热轧带肋钢筋，间距250mm；钢筋保护层厚度50mm。
3 施工方案的选择
根据设计设计的支护参数，马头门加固段内、外层支护总厚度为1124mm，因此该段掘进断面尺寸达到了宽×高=8348×9032mm。经过分析，有以下两种可行的施工方案：
方案一：由等候室进入，直接向井筒方向分层掘进。其优势是直接一次性掘进并支护到位，节省工时。劣势是断面跨度大，且6-1煤位于巷道顶板，顶板较难管理，且通风困难。
方案二：由等候室进入，先施工断面较小的导硐与井筒方向贯通，然后从井筒开始分别向东西方向分层扩刷。其优势快速形成自然通风，且顶板容易管理，贯通后扩刷时，扩刷的矸石直接漏入导硐内，通过耙斗装岩机装走。劣势是需要先掘进导硐，后期还需要拆除导硐的支架，浪费工时。
我们通过对上述两种方案的对比分析，考虑安全因素，认为方案二的方法虽然比方案一多出两道工序，但是该方案安全系数比较高，而且爆破作业时多一个自由面，爆破效果较好。因此，决定采用方案二。
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