反井钻机在煤矿施工中的应用

一、概述：

煤仓利用反井钻机钻孔技术配套施工，先施工反井1.4m小直径断面掘进，待贯穿后自上而下扩刷至设计断面，再对煤仓进行浇灌。实践证明：这种方法具有机械化程度高、劳动强度低、确保安全生产，在加快施工进度、提高单进水平和节约材料成本等方面取得了良好效果，其经济效益和安全效益显著。此次煤矿施工成功应用反井钻机钻孔技术施工采区大容量煤仓，阐明了施工中合理利用先进技术，改进和优化施工工艺，提高生产效率，促进安全生产，技术应用合理、安全和经济效益明显。

二、施工方案

        1、施工顺序。采用ZFY1.2/120型反井钻机施工一直径1.4m小反井，利用小反井出矸和通风，再采取自上而下用传统破岩工艺扩刷煤仓直径至设计断面。

       2、支护形式。（1）煤仓扩刷期间：煤仓采用锚网喷作为临时支护，锚杆采用Φ20mm，长2.0m的螺纹金属锚杆，锚杆间排距为750mm×800mm；金属网规格为1560mm×900mm，喷厚为100mm。（2）煤仓扩刷到位后：煤仓上口和仓身选用Φ20mm的螺纹钢筋+混凝土浇灌，浇灌厚度为500mm。煤仓下口浇灌选用18kg钢轨+Φ20mm的螺纹钢筋联合浇灌，煤仓下口浇灌厚度为1.0m。

      三、施工步骤

       1、钻机安装及布置。钻机安装的地点必须满足钻机刀盘安装、出渣及操作维修所需的足够空间，巷道高度不得小于3.2m，巷道支护完好。钻机基础尺寸为：长×宽×高=4500mm×3000mm×700mm，基础必须水平，且有足够强度。

       2、钻导向孔和扩孔。在钻进φ244mm导向孔时，必须使用稳定钻杆，在开孔深5m内必须使用扶正器。导向孔打穿后，在下方巷道卸下先导钻头，安装扩孔刀盘。在进行扩孔作业前，钻孔中心1.5m范围内巷道顶板锚杆等金属物必须及时处理掉。施工导向孔及扩孔作业时，在开始与结束的3m必须采取低钻压，以确保钻机及施工人员安全。

       3、提升系统。JD-14T型回柱绞车安设在距煤仓上口中心8~10m处，钢绳经导向滑轮、通过钢绳孔与罐笼相连接，以实现升降（罐笼形状为圆柱形，直径为1.6m，高度为2.0m；侧面为钢条栏杆式结构，钢条间距为200mm，有一扇活动门，供人员、工具和材料进出；顶、底用钢条焊在主筋上全封闭）

       为防止煤仓上口坠物伤人，除留有“罐笼口”外，煤仓上口用70mm厚大木板盖严并安排专人看护，扩刷煤仓放炮时将大板掀去。

       4、煤仓扩刷。煤仓扩刷以煤仓中心线为中心，由上向下进行。使用毫秒延期电雷管、3号乳胶炸药光面爆破施工。为预防一次起爆矸子过多和减少人工掏矸强度，可采用全断面分2次起爆，先起爆煤仓内圈再起爆外圈，使炮后煤仓内外圈形成高低差，方便排矸，减少工人劳动强度和节约工时。

       5、浇灌。煤仓扩刷完成后，采用自下向上进行施工钢筋+混凝土的浇灌，每次浇灌高度为1.5m（图三）。

       6、运料。在煤仓内设置一根溜灰管于煤仓上口的溜槽相连，将配置好的混凝土通过溜槽到溜灰管自上口输送至下部浇灌点，溜灰管选用Φ300mm的管子。溜灰管下料口连接一活结管以保证混凝土向仓壁四周输送。

       7、搭设操作台。操作台采用悬跳式，搭设脚手架前，采用50mm厚的木板对煤仓下口进行全封闭。

      （1）脚手架参数：钢管采用直径1.5寸，脚手架搭设采用双排脚手架，搭设高度为4.5m，立杆采用单立杆，横距为1.0m，纵距为1.5m，步距为1.5m，内排架离仓壁250mm，脚手板铺设3层，脚手板选用楠竹跳板或厚70mm的木板进行铺设。

      （2）当浇灌到煤仓下口变径处时开始搭设脚手架，先在煤仓下口变径处仓壁上施工预埋眼，每组预埋眼为6--8个，每组间距4.5m，预埋眼深500mm，直径为60mm，预埋眼间距为4.0m。采用2寸钢管进行预埋，钢管长为1.5m，保证预埋好的钢管在同一水平面。

      （3）搭设脚手架时，脚手架底部钢管采用1.5寸钢管插入预埋的2寸钢管内并选用两根长度为30.0m，直径为12.5mm的钢绳，两根钢绳的一头稳固在煤仓上口地锚上，另一头钢绳各稳固在脚手脚上。绳头采用四角卡进行稳固。

      （4）提升脚手架时，操作台下严禁站人及作业，提升采用人工提升脚手架，罐笼与脚手架的距离必须保持不得小于5.0m。