成功修复垮塌后的溜煤眼井壁

陈浩 李迁陆

【摘 要】本文针对具体实例通过现场观察、分析、讨论，对修复过程中可能出现的各种技术及安全问题进行预测和评估，制订安全修复溜煤眼的整个流程方案，并通过实践验证，能有效的对溜煤眼壁垮塌区域进行可靠修复，防止继续垮塌，实现溜煤眼的安全再利用。对今后合理、经济地处理溜煤眼具有一定的参考价值。

【关键词】垮塌；修复；溜煤眼

打通一矿位于重庆市綦江县境内，为高瓦斯突出矿井，是松藻煤电公司重点技改扩能矿井。原设计生产能力为150万t/a，改扩建后为240万t/a。目前正在向下水平延深，加之改扩建的压力，造成采掘布署的紧张。同时采煤工作面经常受到回采巷道掘进、瓦斯抽采及溜煤眼的施工等，而导致采煤工作面接替紧张，本文以打通一矿W2704溜煤眼为例主要针对溜煤眼发生垮塌后对其进行安全修复，实现溜煤眼的再利用，以达到节约成本、创造经济效益的目的。

1 概况

W2704工作面是打通一矿西区南边的第二块7号煤层工作面。W2704溜煤眼是采用原W2604工作面回采后遗留的溜煤眼，位于W2704运输巷开口点以东20米位置处，该溜煤眼在7号煤层底板至9号煤层底板段砼碹基本全部垮落，W2704溜煤眼上口沿东西方向垮落长度约5m，南北方向垮落宽度约4m，呈不规则椭圆形（如图1）。W2704溜煤眼井筒与7号煤层交岔口处巷顶采用抬棚进行支护。

图1

2 修复方案

2.1 确定修复方案

采用Φ1.2 m的铁圆筒箍溜煤眼的方式进行修复。其中铁圆筒与溜煤眼井壁间采用煤矸充填，铁圆筒上口采用钢筋混凝土锁口。

2.2 施工方法及顺序

2.2.1 溜煤眼修复之前，先用Dg50mm的钢管对溜煤眼上方抬棚进行联锁加固。要求巷顶和巷帮各连锁两根钢管，间距1.5米，且钢管和每架支架之间必须用钢丝绳绞紧。

2.2.2 回填溜煤眼空位，填高至7号煤层底板。

2.2.3 打开W2704溜煤眼上口的篦子，清收、转运溜煤眼上口周边的杂物。

2.2.4施工队负责在W2704运输巷溜煤眼以东10m处安装一台带制动器的8t回柱绞车，及安装罐笼起吊装置（如图2）。

①、8T回柱绞车基础基坑的施工和浇筑由机运部派人现场验收合格后方能进行使用，并要求基础养护时间为三天以上，回柱绞车打压柱4根，必须打紧打牢，单体支柱必须用10号铅丝套在巷顶的锚网上。

③、采用25U型槽钢加工的抱箍将钢梁固定在抬棚梁下方，作为起吊横梁，在抱箍上架设一根1.8m长的12#工字钢梁用来起吊天轮，钢梁两端必须各采用两对抱箍箍好，每根螺杆上不得少于两颗螺帽。起吊天轮为封闭状，防止支点处脱落和起吊钢丝绳移位。

④、回柱绞车用φ15.5mm的钢丝绳，与吊罐连接处进行插接并加绳皮，插接长度不得少于0.5m，并用4个以上绳卡卡好加固，绳卡均匀布置，拧紧牢固，不得松动、脱落。

图2

2.2.5溜煤眼井筒壁四周施工锚网支护。

①、施工范围：从7号煤层底板一致施工至9号煤层底板止，共计12米。

②、随着溜煤眼放煤进度找净井筒筒避四周的悬矸活石。

③、支护参数：锚杆规格：Φ16mm×1600mm，螺纹钢锚杆；锚网规格：10#鉛丝机制网，网孔40mm×40mm，金属网长×宽=3200mm×850mm；锚杆间排距800mm×700mm；每根锚杆使用1条药卷进行端锚。

④、锚网采取竖向挂网的方式，网子搭接处必须用14号铅丝扎接，扎接间距≤300mm。

⑤、随溜煤眼放煤由上往下施工锚网支护，放一段施工一段。

⑥、锚杆孔施工：工具为YT-29A型凿岩机，钻头为Φ32mm“一”字型合金钻头，钻杆为Φ22mm中空钢。按锚杆间、排距要求在现场标定各排锚杆孔的位置，按标注位置施工。钻孔与岩面垂直，锚杆孔深度低于锚杆长度100mm。

⑦、锚杆安装过程：

A、清洗锚杆眼孔：用压风清洗干净眼子内的岩粉。

B、装锚固剂：用锚杆杆体将锚固剂送入眼孔内，并且缓慢地推到眼底。

C、搅拌锚固剂，用锚杆搅拌器进行搅拌，搅拌时间为10秒，搅拌旋转方向为顺时针方向。

D、固定锚杆：达到搅拌时间后，停止搅拌后用一只手撑稳锚杆，轻轻地卸下搅拌器，此间严禁摇动锚杆杆体。

2.2.6井字梁安装方法：

①井字梁规格：22#槽钢加工，长度根据井下实测长度地面加工。

②随着溜煤眼的放煤找净溜煤眼壁悬矸直至9号煤层底板，高度12m，至9号煤层底板时关闭溜煤嘴。

③井字梁安装：在9号煤层底板灰岩上挖好梁窝，井字梁从W2704溜煤眼逐根下放，每次下放时，人员撤出至溜煤眼上口；井字钢梁安装好后用混凝土充填梁窝，混凝土规格C20。混凝土配合比例为水：水泥：石粉=0.51：1： 4.1

④井字梁起吊动力：采用JH-8T回柱绞车为起吊动力。5T滑车导向。

2.2.7铁圆筒安装方法

①铁圆筒规格：铁圆筒规格Φ1200mm×1500mm.

②铁圆筒安装工序：在井字梁上安装第一节铁圆筒→铁圆筒下口四周用工字钢、旧皮带立膜→铁圆筒与井壁间充填混凝土，高度1.5m，使铁圆筒与岩面形成一个整体→安装第二节、第三节直至溜煤眼上口→中间部分铁圆筒与井壁间充填煤矸→最上方一节铁圆筒与井壁间采用混凝土充填→溜煤眼上口锁口。

③铁圆筒起吊动力：JH-8T回柱绞车为起吊动力。5T滑车导向。

④铁圆筒安装：铁圆筒从W2704运输巷运进，逐节下放，逐节由下往上安装。每次下放铁圆筒时，人员撤出至溜煤眼上口。人员采用自制金属人梯上下。

⑤铁圆筒四周充填：采用混凝土充填，混凝土强度为C20，待铁圆筒安装完成后连续进行充填作业。充填时防止单向进料导致铁圆筒倾斜移位，应采取半圆木支撑铁圆筒，或采取人工转料使铁圆筒四周混凝土均匀充填。混凝土充填段配合比例为水：水泥：石粉=0.51：1： 4.1，煤矸充填段，充填物配合比例为水泥：煤矸=1：8，水灰比0.5

⑥井字梁上方沿与井字梁垂直方向密集铺设12#矿用工字钢，工字钢间隙不得大于0.1m，一端与井字梁搭接，搭接长度0.5m，另一端伸入溜煤眼壁深度不小于0.2m。