长期以来,小断面大坡度施工一直是影响快速掘进中的一大难题,三十工程处郑庄项目部正在施工的煤仓检修联络斜巷工程,巷道设计斜长231.964m,净宽、高仅3m,设计坡度23°上山掘进,高差90.636m,且经过若干断层破碎带,部分地段岩石结构松散、胶结弱、稳定性差,是典型的小断面大坡度破碎岩层工程,施工难度极大。
为保证安全快速施工,该项目部成立了专项攻坚小组,针对小断面大坡度破碎岩层巷道施工中的难题,逐项进行研究破解,创造了该类工程施工掘进的新速度。
在小断面施工中,有轨运输需新增装矸、牵引、运输等设备,再加上固有的通风系统,监测监控、安全扶手等设备,使本就有限的工作空间更加拥挤。为避免牵引及安全设施钢丝绳“打架”挤压作业空间带来安全隐患,郑庄项目部优化巷道布局,将安全设施牵引绳布置在巷道顶部,运输牵引绳布置在巷道底板,有效的提升巷道空间利用率,同时巷道施工的安全性也大大提高。
在小断面大坡度巷道施工中,传统中腰线使用误差大,容易造成巷道方位及标高出现问题,为避免此类问题出现,项目部邀请测绘公司在巷道内布置陀螺边,在巷道指向上配备高功率激光指向仪,测量人员加强复测频率,确保方位及标高准确无误。小硐室大坡度施工工序转换时间长,随着巷道延伸,运输困难,施工难度加大。为此,该项目部加大设备投入,配置耙矸机、声光电通讯等先进设备,有效解决了施工中存在空间有限、交叉工序多、大型高效机械无法运用等问题,提升了施工效率。
在大坡度实施有轨运输时,各类物料在运输过程中受到重力影响很容易发生前倾,导致矿车后轮离轨,存在较大的施工安全隐患。对此,该项目部多次召开专题会进行探讨,将矿车自主改装成前重后轻的形式,使之在运输过程中能够保持自身平衡,有效避免矿车发生脱轨或前倾等安全隐患,同时按照规程要求设置一坡三挡,有效防止了溜车。
在破碎岩层施工中,爆破装药量极难控制,超欠挖控制难度较大。为研究出合理的钻孔深度、周边眼装药方法和技巧,施工团队在围岩地质、爆破设计、装药结构等环节进行了改良,经过多次实验明确各项施工技术控制要点,将周边眼间距严格控制在30厘米以内,有效改良了破碎岩层的成型效果,循环进尺也由2m提升至2.4m。
在小断面大坡度施工中,职工劳动强度大,作业环境恶劣,对施工人员的精神状态形成了负面影响。对此,该项目部制定针对性激励考核办法,加大激励考核力度,激发作业人员的积极性和主动性,保证施工队伍稳定。
自8月13日开始掘进以来,截止9月18日,煤仓检修联络斜巷累计上山掘进72m,单日最高进尺5m,施工进度、质量及精度均受到矿方好评,该巷道的顺利施工也为此类大坡度施工积累了施工经验。