主井通风钻孔.doc

科技项目 主井筒集中煤仓上、下口通风孔 施工技术研究与应用 完 成 单 位：生产科 完成时间：2015年1月 二0一五年一月十五日 马蹄沟煤矿2015年度科技项目申报表 单位：生产科 填报时间：2015年1月 科技项目 名称 主井筒集中煤仓上、下口通风孔施工技术研究与应用 开始时间 2014年12月 完成时间 2015年1月 申 报 者 姓名 刘克龙 性别 男 年龄 27 文化程度 大专 从事岗位 巷修主管 职称 技术员 在成果中所占地位 其他协作者姓名 金建成 杨 明 李良年 朱自新 张云吉 李 俭 聂云枭 潘小军 朱明生 崇立国 李继强 技 术 部 门 鉴 定 意 见 （盖章） 矿 评 审 组 评 审 意 见 （盖章） 一、立项背景 我矿主井集中煤仓原通风孔断面较小（孔径108mm），长期受矿压、淋水、风化等因素影响，局部塌孔，风量仅为3m3/min，已不能满足通风要求，导致煤仓上口以外33m巷道、下口以里15m巷道风量不足。根据生产现状，我矿采用局部通风机给煤仓上下口通风，通风方式复杂，临时停电停风频繁，造成安全隐患，且通风成本高，不利于节能降耗。为此，如何科学合理地设计通风钻孔，解决该处的通风问题成为研究的主要课题。 我矿将这一课题列入2014年年终检修计划，在矿领导亲自部署和指挥下，首次采用LM-120反井钻机成功地施工了主井通风钻孔，既保证了主井煤仓上下口的通风，也降低了生产成本，解决了长期困扰集中煤仓上下口通风问题的重大隐患。 研究的主要内容 1、钻孔设计依据。根据主井煤仓上下口位置关系，设计的钻孔距离煤仓壁应不得小于2m。为更加准确保证钻机的钻进方位及可操作性，应选择垂直方位打眼。根据井下实际巷道布置情况和施工工期，尽量减少巷道的掘进工程量和钻孔的钻进长度。 2、钻孔机具的选择。优先选择新设备，稳定度高的设备。我矿原先使用的钻机稳定性差，不能准确控制深孔打眼方位，孔径小，不能扩孔，满足不了通风风量的要求。另外，要求钻机操作人员必须熟悉设备性能，对设备出现的基本问题能个人解决。并要在施工过程中，严格保证设计的方位和角度。因此，选择专业队伍使用反井钻机施工主井通风孔，最具可靠性。 3、钻孔支护参数的设 计依据。（1）根据煤仓施工过程揭露的岩性分析，煤仓上口向下11m为粉砂岩，剩余22m为泥质砂岩，为防止风化、剥蚀，淋水软化孔壁必须对钻孔进行混凝土浇筑。考虑到钻孔断面大小、坡度、安全等方面因素，应该避免人员在钻孔内支护作业。（2）钻孔长期裸露导致围岩抗压、抗剪强度降低，需架模配筋支护，配筋的设计参数及模件的选材都应该能达到一定的抗压性，抵抗围岩压力、混凝土的挤压力等。（3）浇筑用混凝土强度不低于C30，混凝土配合比、水灰比必须符合设计要求。在安全的前提下，配筋模件的起吊、安装要有很强的连续性，保证串连的模件整体性好，能固定成一个整体。（4）下口的支护。选用混凝土浇筑施工，下口必须有一个能承载配筋模件和混凝土凝固前的承载体。配筋模件净重1.2T，混凝土净重35T（若考虑混凝土与孔壁的粘着力，混凝土对承载体的压力小于35T），所以承载体的承载力不得小于36.2T。 4、反井钻机及其他物料的运输。反井钻机装车入井，应遵循近距离运输原则，所以优先考虑主井运输，但主井轨道条件较差，容易发生掉道事故且行车安全间隙达不到安全运输提升的要求。若选择副井运输，轨道条件最优，安全性最高，但运输距离较主井长500多米。综合考虑，以安全优先为原则，选择副井→1100新大巷→1100主石门的运输线路。 5、钻机设备的供电。为避免反井钻机在施工过程中电气影响频繁，延误工期，反井钻机作业需专门敷设一道电缆，专机专用。 6、安全管理。应从钻机的入井、安装、钻机施工、起吊配筋模件、安装配筋模件、浇筑、锁口等几个方面入手，尤其是配筋模件的起吊安装、锁口过程中的安全管理是重点。 7、通风钻孔的管理。钻孔施工结束后要注意防水、人员（物件）坠落的防范管理。 8、风量计算。主井通风孔的作用就是为主井集中煤仓上下口作业人员提供安全、良好的作业环境，钻孔必须满足人员作业所需风量、温度等的要求。 关键技术的解决及应用 （一）主井通风钻孔设计 根据主井筒与1100主石门位置关系，本着施工工程量最小，工期最短，施工最可靠的原则，在主井井底正上方，垂直1100主石门左帮（1100主石门皮带机尾向机头方向）施工一个净高4.2m，净宽3.6m，长4m的钻机硐室，开口点坐标K=