回风大巷冒顶段架梯形棚施工安全技术措施

    刘振云

    摘 要：本文结合神木张家峁煤矿4-2煤回风大巷冒顶段的工程概况及技术要求，对施工方法进行粗略的介绍，最后对加强回风大巷冒顶段架梯形棚施工安全技术措施进行浅析，希望与同类工程进行探讨。

    关键词：回风大巷；冒顶；梯形棚；施工安全

    1 工程概况

    4-2煤回风大巷I段340米处顶板冒落，冒顶长度12米，冒顶高度2.3米，根据生产技术部安排，结合井下冒顶处实际情况，决定从冒顶段向西10米至向东15米，及两帮联巷巷口5米内采用梯形棚加强支护，帽顶段梯形棚上部采用圆木刹顶，并对梯形棚支护段进行喷浆处理。

    2 技术要求

    （1）冒顶段架棚支护断面为梯形，上净宽5500 mm，下净宽5800 mm，净高3200 mm，冒顶十字口处净高4300mm，采用两节上腿和一节下腿，棚距为600 mm，共21架，其中联巷口9架使用三节腿抬高棚梁，冒顶段两帮联巷口内5米各架棚6架，棚距为800mm。

    （2）梯形棚架间采用5根撑拉杆连接，顶梁3根，分别布置在顶梁中心和两侧1/4处，在顶梁焊接直径22mm的螺母，顶梁撑拉杆采用直径18mm的圆钢，圆钢两边弯直头与螺母连接；棚腿两边各一根，布置在棚腿卡缆处，拉杆采用厚度为8mm的热扎扁钢，扁钢两端打孔套入卡缆螺栓，用螺母压紧；十字巷口使用三节棚腿的支架，棚腿两边各使用两根拉杆，分别连接用两处棚腿搭接的卡缆中。

    （3）梯形棚支护完后，架间进行喷浆，喷浆层覆盖梯形棚80mm，喷浆强度C20，喷浆前必须对巷道表面浮尘进行清理。

    3 施工方法

    （一）施工工序

    安全检查→临时支护→标定中、腰线→排矸→挖棚腿柱窝→架梯形棚→连接撑拉杆→背帮→喷射混凝土。

    （二）施工工艺

    （1）操作前准备工作

    施工前的准备工作时保证施工顺利完成的关键，在施工前首先必须要备齐支护材料和施工工具，以及用于临时支护的木点柱，并且检查材料和施工工具的质量是否符合要求。在支护前和支护过程中，需要加强巡检，及时发现并处理危岩、活石。在施工前，为了避免施工中对矿井中原有的消尘水管造成损坏，要先对架棚段的消尘水管进行关闭并拆除。此外，还需要事先设计规划好运料路线。

    （2）操作方法

    ①架棚顺序

    从整体上来说，架棚从冒顶段东边15.2米处开始向西边依次支护，然后支护两帮巷口内5米。具体来说是先在冒顶段东西两边进行临时支护木点柱，木点柱沿巷道中线，间距1000mm。然后在巷道顶底板和两帮用线绳标定中线和腰线，用中线分至两次，找出柱窝位置；在中线至棚腿位置为2900mm。挖柱窝至设计深度，清到实底。按照要求把上下棚腿搭接好，用卡缆固定，但要根据巷道高度进行适当调整搭接长度，固定卡缆时根据搭架方向把拉杆穿入卡缆中。在棚梁中心位置用白漆喷上标志点。由两人把棚腿放入柱窝，并把棚腿立起来，与架好的棚腿用拉杆连接扶稳，另外两人按同样方法将另一侧的棚腿立起；将两个操作台搬到棚腿两侧，四人合作把顶梁抬至操作台上放稳，然后每个操作台站两人，同时抬起顶梁到一定高度，先将一帮的棚腿嵌入顶梁的卡槽中，在将另一帮棚腿嵌入顶梁卡槽。让顶梁标志点对准巷道中心线后，连接顶梁拉杆，进行背顶刹帮，必须使梁腿与顶帮接实，打紧楔子。梯形稳固后，照上述方法进行下一架支护。

    架棚支护到冒落段时，顶梁上部铺设金属网片，网片横向铺设到顶梁上部，顶梁宽5600mm，两帮分别悬垂2200mm，金属网与顶梁每隔300mm用12号铁丝绑扎，网片间搭接100mm，每隔300mm用12号铁丝绑扎。每支护5架后上部用圆木码井子形木垛于顶结实，防止圆木滚动，圆木搭接处用扒钉固定。进入冒顶段时，在架棚推进方向距欲架棚位置1米处，分别在巷道中线、中线两次1米处打3根木点柱进行临时支护，且临时支护随着架棚推进而前移。木点柱打在冒落矸石上，矸石要找平夯实，架棚前先要清理巷道两帮的矸石，清理一架的距离，挖柱窝，支护好这架后在清理一架。在冒顶十字口处，采用三节棚腿抬高棚梁，左右两帮棚腿必须紧顶巷道帮。

    ②喷浆作业

    在喷浆施工前，需要喷浆机搬至施工处，接好电源，电源从4-2胶运大巷照明综保上取，距施工段约300米。用风管与喷浆机连接，接好水源，喷浆机操作要注意：先给风再给水，后送料，喷完注意要先停风，后停水。

    喷浆机喷头在任何情况下都不能对准人，一定要固定好喷头，防止喷头摆动伤人。要经常检查管路和接头是否牢固，有无击穿可能。发生堵管应尽快疏通，处理堵管时，不准带风或加大风压处理，要停电、停风打开放风阀敲打堵管处，然后关闭放风阀送风、送电处理。采用敲击法不通时，要拆开管进行处理。

    喷浆前要用高压风水冲洗受喷面，保证喷体与受喷面结合严密。控制水灰比，保证喷面无干斑、无流淌，粘着力强，回弹料少。喷射时喷头尽可能垂直受喷面，夹角不得小于70度。喷浆厚度为80mm时喷平喷实，并分两次锚喷；分次喷射时，复喷应在前一次混凝土凝固后进行。

    ③收尾工作

    a）清理现场矸石杂物，矸石杂物用车拉到N14201辅运顺槽排矸巷。

    b）加工弯头恢复消尘管路。

    c）用混凝土填充支护段原有水沟，且巷道底板齐平。在距棚腿500mm处用风镐挖的水沟，与支护段两端原有水沟联通，用水泥抹面。

    4 安全技术措施

    （1）加强施工人员安全意识及安全措施培训

    施工前，施工工人员必须熟练机械设备操作，并对施工中的支护形式和支护技术参数彻底掌握方可参与施工。加强对施工人员的安全意识培训，加强安全保护措施的演练。

    （2）加强监督与巡检，加强责任制

    施工地点必须指定一名班长为安全负责人，对施工过程中全面负责。班长必须佩带便携式多参数气体检测仪，掌握施工地点的瓦斯及有害气体的变化情况和氧气的浓度。每班作业前必须全面检查作业地点支护情况，发现问题及时处理。

    （3）加强施工环境的安全建设

    矿井施工由于井下环境潮湿，为避免人员行走或搬运物料时滑倒，在作业前于施工段铺垫一些干沙。操作台要焊接牢固，在使用时放置稳当。梁和柱腿接口处要严密吻合；支架不得有歪扭迈步，前倾后仰现象；支架帮、顶要按规定背紧、背牢。施工过程中矸石及时清理，材料堆放整齐，保证退路畅通。风镐、喷浆机在与风管连接时，接头要绑扎牢固，工作中进行检查，防止风管接头脱落，风管伤人。

    参考文献：

    [1]徐启雷.煤巷掘进大角度抹棚施工工艺[J].山东煤炭科技，2012（02）.