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摘要:巷道交叉點(diǎn)施工的影響因素有很多，主要取決于巷道交叉點(diǎn)的規(guī)格、跨度及圍巖條件。福城煤礦通過優(yōu)化施工工藝流程，完善了+520軌道暗斜井+620片口牛鼻子交叉點(diǎn)擴(kuò)幫放頂?shù)馁|(zhì)量控制及噴、錨網(wǎng)噴、錨索聯(lián)合支護(hù)在斜巷大跨度交叉點(diǎn)的應(yīng)用，對斜巷大跨度交叉點(diǎn)的施工重要的參考意義。
關(guān)鍵詞:斜巷;交叉點(diǎn);施工工藝;支護(hù)
1概況
1．1大跨度交叉點(diǎn)的概念
交叉點(diǎn)是指在巷道相交或分岔地點(diǎn)處的巷道。井下大跨度交叉點(diǎn)(一般指齊臉最大斷面跨度超過7m的交叉點(diǎn))具有跨度大、工程質(zhì)量要求高、施工困難、安全風(fēng)險高等特點(diǎn)，特別是砌碹支護(hù)形式的交叉點(diǎn)，由于軌道的彎曲和分岔都有一定的要求，所以交叉點(diǎn)斷面變化大、跨度大、頂板不易維護(hù)。隨著錨桿支護(hù)技術(shù)的日趨成熟及推廣應(yīng)用，井工煤礦以錨網(wǎng)噴作為主要支護(hù)形式的各類交叉點(diǎn)得到迅速普及，設(shè)計參數(shù)可隨實(shí)際情況靈活多變，支護(hù)可靠性增強(qiáng)、適用性面較廣，能適用于各種圍巖條件和不同規(guī)格尺寸的交叉點(diǎn)。
1．2工程概況
福城礦業(yè)公司+520軌道暗斜井傾角24°30'，+620片叉點(diǎn)位于3上煤頂板，通過的巖層為3上煤、炭質(zhì)泥巖、砂巖，交叉點(diǎn)工程全長24m，設(shè)計最小斷面10．6m2，最大斷面44．3m2，巷道最大跨度10．4m。
2牛鼻子交叉點(diǎn)施工工藝
+520軌道暗斜井為軌道、皮帶聯(lián)合運(yùn)輸巷道。巷道采用鉆爆法施工，分層爆破掘進(jìn)，光面爆破。施工過程中為不影響皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)及軌道提升，在片口上下30m范圍內(nèi)臥底，將皮帶臥至+520軌道暗斜井永久底板以下，在上部鋪設(shè)11#礦工鋼及花紋鐵板，并在鐵板上留設(shè)0．5m×0．5m的溜矸口兩組。施工前，先由測量人員標(biāo)定出+520軌道暗斜井的中腰線，根據(jù)中腰線設(shè)計出施工大樣圖，嚴(yán)格按中腰線施工。施工順序:+620牛鼻子交叉點(diǎn)從小斷面(G15導(dǎo)線點(diǎn)后4．5m)處開始向下山方向施工，將整個交叉點(diǎn)分為24個斷面，施工至10#斷面前，先采用人工攉干的方式清理矸石。至10#斷面以下時，安設(shè)P－60B型扒裝機(jī)進(jìn)行機(jī)械出矸。當(dāng)施工至牛鼻子位置后，刷出迎臉。為保護(hù)好牛鼻子成型規(guī)整，周邊眼間距縮小至300mm，并且在牛鼻子一幫采用隔眼裝藥。
3牛鼻子交叉點(diǎn)擴(kuò)幫放頂質(zhì)量控制與應(yīng)用分析
在交叉點(diǎn)中，牛鼻子交叉點(diǎn)施工難度最大，+620交叉點(diǎn)施工采用繪制施工大樣圖的方式進(jìn)行擴(kuò)幫放頂?shù)馁|(zhì)量控制。+620交叉點(diǎn)施工前，先根據(jù)測量人員標(biāo)定的中腰線繪制出片口施工平面圖、片口施工剖面圖及牛鼻子位置施工斷面圖。交叉點(diǎn)施工關(guān)鍵是控制好施工腰線及每米畫弧半徑。自+620交叉點(diǎn)開門施工位置起沿+520軌道暗斜井腰線，巷道每米刷寬260mm，交叉點(diǎn)腰線每米下落70mm，至21號點(diǎn)停止下落，腰線與+520軌道暗斜井腰線平行施工至牛鼻子位置。現(xiàn)場控制過程:(1)自+520軌道暗斜井G15導(dǎo)線點(diǎn)以上4．5m(斜距)處，沿+520軌道暗斜井腰線標(biāo)定出交叉點(diǎn)施工腰線，每米標(biāo)定一組并編號。(2)當(dāng)施工至22號點(diǎn)時，迎頭左幫停止施工，右?guī)屠^續(xù)施工至24號點(diǎn)，將迎臉?biāo)⒄?/p>
4噴、錨網(wǎng)噴、錨索聯(lián)合支護(hù)在斜巷大跨度交叉點(diǎn)的應(yīng)用
4．1圍巖分析
+620中部車場為福城礦業(yè)公司礦井延深水平的重點(diǎn)開拓工程，而+620交叉點(diǎn)是整個+620水平材料、設(shè)備提運(yùn)的重要環(huán)節(jié)，服務(wù)年限長、作用大。+620交叉點(diǎn)牛鼻子位置揭露3上煤頂板，巷道埋深630m，煤層傾角40°～45°，圍巖節(jié)理發(fā)育。3上煤頂板為泥巖，黑灰色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，平均厚度1．17m;再上為中砂巖，灰白色，砂粒結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，鈣質(zhì)膠結(jié)，厚9．24m。通過以上分析得出，交叉點(diǎn)所處位置地質(zhì)條件較復(fù)雜，加之巷道跨度大、埋藏深、交叉點(diǎn)非一次性成巷，進(jìn)一步改變了圍巖的應(yīng)力分布。
4．2支護(hù)原理
錨桿支護(hù)屬于及時、主動、柔性支護(hù)，交叉點(diǎn)施工開幫放頂后，及時打安錨桿進(jìn)行組合拱加強(qiáng)支護(hù);由于交叉點(diǎn)處頂板泥巖膠結(jié)力較差且本身松動膨脹對高位巖層形成較大垂直負(fù)荷，而錨桿支護(hù)的圍巖加固范圍較小，對于大跨度斜巷交叉點(diǎn)頂板控制很難滿足要求。錨索支護(hù)是將錨桿支護(hù)形成的加固拱錨固到頂板深部中砂巖中，對錨桿支護(hù)起到補(bǔ)充作用，同時擴(kuò)大了加固范圍，解決了單純錨桿支護(hù)的不足，提高了支護(hù)效果，保證了交叉點(diǎn)圍巖的穩(wěn)定性。
4．3支護(hù)參數(shù)與計算應(yīng)用分析
錨桿長度計算:考慮一定的安全系數(shù)，錨桿長度取2．4m。+620交叉點(diǎn)采用噴、錨網(wǎng)噴、錨索聯(lián)合支護(hù)，噴漿厚度120mm，錨桿間排距700mm×700mm，錨桿采用Φ22mm×L2200mm(MSGLD600/22(X))的熱軋細(xì)牙等強(qiáng)螺紋鋼式樹脂錨桿，網(wǎng)采用Φ6mm的點(diǎn)焊鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格100mm×100mm。開幫后巷道跨度比較大，需進(jìn)行施工錨索加強(qiáng)支護(hù)，錨索采用Φ21．6mm×L6200mm的1×7結(jié)構(gòu)鋼絞線，錨索間排距為2000mm×3000mm，保護(hù)錨索鎖具不被打壞，將錨索打設(shè)在一次支護(hù)與二次支護(hù)之間跟隨一次支護(hù)。
4．4錨網(wǎng)噴+錨索聯(lián)合支護(hù)效果分析
在巷道交叉點(diǎn)最大斷面位置布置一個測試面，標(biāo)定兩幫及頂板各一個點(diǎn)，每天用鋼尺測量兩幫移近量及頂板下沉量，并記錄數(shù)值、繪制變化曲線進(jìn)行分析對比。經(jīng)過三個月的數(shù)據(jù)記錄分析發(fā)現(xiàn)，兩幫最大移近量80mm，頂板下沉量30mm，之后交叉點(diǎn)兩幫及頂板不再發(fā)生變化。相比之前砌碹支護(hù)和架棚支護(hù)的巷道，變形量明顯減小。+620交叉點(diǎn)采用錨網(wǎng)噴+錨索聯(lián)合支護(hù)，大大降低了施工成本，值得在工程實(shí)踐中推廣應(yīng)用。
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作者：王文釗 陳磊 邊剛 單位：內(nèi)蒙古福城礦業(yè)有限公司