“三软”突出煤层顺层长钻孔施工技术的研究与应用
摘要：针对“三软”突出煤层顺层钻孔预抽瓦斯中存在的钻孔施工困难的关键问题,介绍了****煤矿所采用的新装备、新工艺提高深层钻孔深度。通过选择合适的钻机、钻具、钻孔施工技术、工艺和改进钻孔设计等，提高了顺层钻孔的施工深度和钻进效率，解决了突出煤层顺层预抽中不能满足区域消突需要的难题，确保了采掘工作面安全生产。
关键词：“三软”突出煤层顺层长钻孔施工技术
前言：瓦斯抽采是防治煤矿瓦斯灾害事故的根本措施，2009年国家安全监管总局实施的《防治煤与瓦斯突出规定》中提出了“区域防突措施先行、局部防突措施补充”的理念，强调突出煤层必须采取区域综合防突措施并达到规定标准后方可进行采掘作业。对于“三软”突出煤层，由于受煤层地质构造、力学性质、瓦斯，钻机钻具能力、施工工艺等因素影响 ,在顺层钻孔施工中 ,钻孔深度往往达不到设计深度，导致采掘工作面经常出现预抽“空白带”,给安全生产带来了极大的突出威胁，因此，在“三软”突出煤层中开展顺层长钻孔施工技术研究具有现实普遍意义。
1、试验矿井概述：
****煤矿于1966年建成投产，是***集团的主力矿井之一，2012年度矿井瓦斯等级鉴定为煤与瓦斯突出矿井，主采的二1煤层属“三软”不稳定突出煤层，地质条件较复杂，全层构造煤，煤层硬度系数f≤1，瓦斯压力大、含量高，透气性低。在施工区域防突措施钻孔中，容易产生垮孔、卡钻、喷孔等现象，成孔率低，不能满足采掘面消突
技术要求。
2、打钻遇到的问题及原因分析
2.1.1、钻孔喷孔：当钻孔进入软煤分层时，钻头切削旋转，对软煤产生一种冲击和破碎力，使煤体破裂、粉碎，破裂后的煤体立即产生解吸，快速的解吸使流入钻孔中的瓦斯增加几倍到几十倍，使钻孔的前方与后方出现了较大的瓦斯梯度，因而出现较明显的瓦斯激流，承压的瓦斯激对破碎的煤颗粒起着边运送边粉化的作用，由于钻孔孔径较小，瓦斯与粉化了的煤粉难以顺利向孔外排出，进一步增加了钻孔内外的瓦斯压力梯度，致使这种涌出变成了爆炸性孔口外流，形成喷孔。
2.1.2、夹钻：夹钻是与喷孔不同现象，但又是相互联系或同时发生的一种现象，打钻时因孔内出现塌孔、堵孔时，排渣不力，此时仍然钻进，使堵孔、塌孔的范围不断扩大，使钻机在运转当中转速降低，压力升高，从孔内涌出瓦斯浓度升高，孔内破碎的煤体将钻杆和钻头抱紧。造成钻杆和钻头箍紧，钻头无法进退，就称为夹钻。夹钻是严重的打钻事故，往往可能出现扭断钻杆丢失钻头、钻杆，长时间硬磨钻杆，易引起煤体自燃，一氧化碳超限事故。
2.1.3、吸钻：前提是用螺旋钻杆施工钻孔，在煤粉排泄不畅的时候出现在旋转中钻杆自动前进的现象喷孔、夹钻形成过程。
2.1.4喷孔、夹钻、吸钻形成过程可分成：煤体破碎→瓦斯聚积（瓦斯迅速解吸→孔壁破裂→持续钻进→塌孔的范围扩大→孔内堵塞→瓦斯梯度猛增→瓦斯释放（突破堵塞→喷孔和卡钻）三个阶段。
3、提高孔深的技术途径
选取****煤矿31131工作面作为实验工作面，确定风力排渣的合理供风参数，提高排渣能力。31131工作面可采走向长1720m，倾斜宽130m，工作面地质构造以单斜为主，煤层厚度平均8.5m，煤层倾角平均17°。掘进期间采取“顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯+顺层预抽回采区域煤层瓦斯”的区域防突措施，
3.1、风力排渣工艺：顺层长钻孔成孔的关键是打钻排渣工艺技术。采用风力排渣，用压风作为介质排渣和冷却钻头，其显著的优点在于压风对孔壁的冲击较弱，对瓦斯解吸影响小，能减弱钻孔的喷孔和垮孔。因此，从技术上来看，风力排渣更适合于突出煤层顺层长钻孔的施工。其缺点主要是打钻地点煤尘不易控制，多数矿井、采区的风压、流量也不能满足长钻孔的要求；另外风力排粉易产生一氧化碳，发生煤体燃烧等事故。
31131工作面掘进期间，该矿对矿井压风系统进行升级改造，使打钻地点的风压由以往正常时的0.5MPa逐步提升到0.8MPa以上，最大时达1.2MPa，确保足够的排渣能力，取得了明显的效果；
****煤矿31131工作面掘进期间试验结果
另外，该矿通过增加孔口扑尘器下设深度，引进负压除尘装置，
提高了孔口降尘效果，通过制定防火防一氧措施，严禁钻机原地长时间旋转硬磨钻头，杜绝事故发生。
3.2、打钻设备的改进
3.2.1、钻机：足够能力的钻机是施工顺层长钻孔的基础。****煤矿原来多采用ZY-750/150型全液压支柱支撑式坑道钻机作为主导钻机机型，该型钻机虽然在井下适应性强、解体性好、易搬迁，但因钻进扭矩较小，钻进效率低，现更换为ZY3200/1200型全液压座式坑道钻机后，钻进扭矩由750KN提高到1200-3200KN，同时具有操作安全、解体性好、易搬迁等特点，钻进效率高得到大幅度提高。
3.2.2、钻杆：原来以单一的光面圆钻杆施工，现改进三棱钻杆、螺旋钻杆配合大功率钻机，满足了松软煤层钻进和本煤层大直径钻孔的排粉需要，极大的避免了钻孔施工中因塌孔、喷孔、掉块等形成的卡钻、埋钻等孔内事故。
3.2.3、钻头：由原来的硬质合金钻头更换为以金刚石复合片(PDC)钻头为主，钻头规格主要有:φ75，φ94，φ113，φ133等；采用小口径钻头开孔、逐级扩孔钻进的方法，分层次、阶段性逐级释放瓦斯，既保证了钻头钻进的稳定性，又减少了一次成孔瓦斯突喷孔、钻孔堵塞等事故的发生。
3.2.4、其它辅助钻具：试验了用于定向钻进用的稳定器（导向管），钻孔轨迹测量的测斜仪，具有防喷、气水分离功能的孔口装置，负压除尘装置等。
顺层深孔的施工，关健在于打钻过程中，防止钻杆下沉，保持钻
杆一定的直度。导向管定向钻进技术就是在回转钻进的基础上，在靠近钻头的10～20 m的钻杆上接上3～5个接近于钻头直径的稳定器(也称导向管)，通过调整稳定器的位置和数量，并配合相应的钻进工艺参数，使钻具对钻头产生向上、向下或保直钻进的控制力，从而起到控制钻孔轨迹的目的。主要适用于顺层定向长钻孔的施工及、煤层顶板高位水平定向钻孔的施工。
3.3、钻孔设计
钻孔设计不能简单化，一次完成。
31131工作面瓦斯抽采钻孔设计由方案设计、分段设计、修订设计3个部分钻成。
布孔方案设计主要对工作面瓦斯抽放系统进行了设计。根据煤层和巷道状况，按不留或少留空白带的要求，对采掘进面前方全面布孔，明确布孔形式、钻孔密度和安全技术措施。
钻孔施工分段设计：结合不同地段已揭露或以探明的瓦斯地质情况和巷道条件，进行逐段设计，优选钻孔施工参数，实现了抽采钻孔优化。设计中包括钻孔的方位角、倾角、孔深、孔径和开孔点距底板高度等，并附有设计图表。
钻孔修订设计：主要是对钻孔参数的调整。由于煤层产状和厚度不稳定，钻孔深处往往存在变化，因此必须及时判断钻孔前方的煤层赋存状况，调整钻孔设计参数，经调整参数后施工的钻孔基本能达到设计深度。
3.4、现场操作经验
3.4.1、保持钻孔连续、适速地钻进。当发现孔口排出的煤渣较多或瓦斯涌出异常时，应减慢或停止钻进，直到旋转和排渣正常时再进钻，必要时还应退掉几根钻杆后再边排渣边重新进钻。现场交接班时，在下一班人到之前一般不得停止钻进，下一班到后应立即投入打钻，使钻孔连续不断地钻进。
3.4.2、掌握给进压力和钻进速度：钻机给进压力的极限是固定的，不同层段要掌握不同的给进压力，当给进压力突然升高时，停止钻进，进行压风排碴，必要时撤钻退钻；保持适当的钻进速度必须，软煤分层中钻进主要是降速，要比硬煤慢，通过降速充分排碴，减少沉碴，同时也起到降低给进压力的作用。
3.4.3钻机架设稳固，尽量减少钻进时钻机移动。钻机移位使钻杆与钻孔壁产生更大的摩擦力，易于导致夹钻。
3.4.4、合理的人员组织。长钻孔的施工应尽可能选派打钻经验丰富的班组；同时为及时处理打钻中存在的问题，及时观测、收集记录打钻数据，总结打钻技术经验，每班安排管理人员跟班；加强打钻人员技术素质的培训，使他们不仅会使用钻机、维修钻机，还要弄懂松软煤层打钻技术和规范操作。
4、应用效果
****煤矿通过对三软”突出煤层顺层长钻孔的研究和应用，从打钻工艺、打钻设备和钻孔设计等方面出发，采取综合的技术措施，使90％以上顺层钻孔深度超过70m，甚至有达到100m以上的记录，瓦斯抽采效率得到显著提高，值得“三软”突出煤层顺层长钻孔施工中
推广应用。
参考文献：
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[3]：雷洪波，松软突出煤层顺层抽放钻孔施工及封孔技术研究[J].矿业安全与环保，2009
山西介休大佛寺小尾沟煤业有限公司治理CO钻孔施工方案及安全技术措施 二○一三年三月十一日
目录 一、CO治理概况： (1) 二、CO治理钻孔施工方案的确定 (1) 一、成立方案实施领导机构: (1) 二、钻机选型及钻孔参数 (2) 三、钻探前的准备工作 (3) 四、钻探设备的安装、拆卸与搬运 (3) 五、钻进 (4) 六、钻探的注意事项及技术要求 (7) 七、安全技术措施 (8) 八、钻孔时有害气体涌出的防治措施 (9) 九、避灾路线 (10)
治理CO钻孔施工方案及安全技术措施 一、CO治理概况 2012年12月27日在090101工作面上隅角发现有CO异常涌出，浓度为630ppm，回风顺槽浓度为260ppm，上隅角向工作面内逐步降低，至工作面5m内降为0ppm。其后，安排专人对涌出点进行观测，上隅角浓度基本恒定在630ppm左右，温度最大值为17℃。经过前期治理，CO治理虽然达到进一步的控制，但达不到《煤矿安全规程》有关规定的要求。 二、CO治理钻孔施工方案的确定 为了及时有效的治理CO，2013年3月7日，经集团总经理、专家、集团公司有关领导、矿委会成员根据治理情况和现场反应情况认真研究分析；自燃点在采空区切眼1/6-1/8的位置，已不在底板处，有可能发火点高度已提高。因此决定：在110101运输顺槽现注氮点向煤柱侧掘进至13m 处，平行于110101运输顺槽施工措施巷59m，通过措施巷施工钻场，向原090101切眼与原110101切眼之间进行打钻，施工钻孔数量4个，进行注氮、注浆。达到消除采空区切眼1/6-1/8的位置发火隐患。 一、成立方案实施领导小组: 组长：郭保福 副组长：闫立强、张再军、刘银喜 成员：杨树栋、贺新、孙志远、梁伟、李有生 李海明、史启俊、温海龙、白太同 4领导组长：负责打钻期间的全面工作。 1、技术组：技术副经理闫立强负责钻场、钻孔技术设计，编制可行的
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 运输石门穿层钻孔施工安全技术措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-4745-38 运输石门穿层钻孔施工安全技术措 施(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、打钻的目的和意义 为了221工作面及31030上顺槽掘进工作面形成独立的运输及回风系统，需由221上顺槽开口反掘+135m运输石门，现巷道已掘进到位，需打钻进行抽放二1煤瓦斯。为确保施工安全特制定安全技术措施。 二、工程概况 +135东翼运输石门东部为221上顺槽，南部为+135大巷，北部为未掘井田。+135东翼运输石门设计施工穿层钻孔99 个，孔径Φ94mm，设计钻孔工程量2248m，预计工期14天。 布孔方式采用扇形布孔，控制范围巷道轮廓线外20m、上帮20m，下帮20m。终孔间距5m。 施工负责人：蔡大鹏
技术负责人：王向阳 施工时间：20xx年4月20日 三、施工组织程序 1、将钻机搬运到施工地点，并按照要求组装钻机。钻机组装完成以后，进行稳钻，稳钻结束后，连接电源和水管。 2、调整倾角→给水→开机打钻→停机→停水→接钻杆→开水→开机→退钻，成孔后进行调孔。 4、施工结束后，拆钻机，外撤钻机。 四、技术标准 1、施工前由抽放队技术员用自喷漆标定各施工钻孔号。 2、施工时，根据中线和标定的各孔确定钻机位置，调整好钻机方位后，用半圆仪调整钻机倾角，调整好后，开机钻进。 五、安全技术措施 1、设备的搬运和拆卸 1.1 搬运过程中必须有专人监护，移钻机时立
三软煤层巷道掘进支护实践应用研究 发表时间：2019-08-15T10:33:40.443Z 来源：《防护工程》2019年10期作者：韩磊孙鹏飞 [导读] 近年来，我国对煤矿资源的需求不断增加，煤矿开采越来越多。 陕西麟北煤业开发有限责任公司陕西宝鸡 721500 摘要：近年来，我国对煤矿资源的需求不断增加，煤矿开采越来越多。“三软”煤层指煤矿开采中遇到的软的顶板岩层、软的主采煤层和软的煤层底板岩层，一般情况下，具有三软特征的煤矿煤层和顶底板均为软弱岩层。煤层裂隙发育，构造复杂。本文主要介绍如何控制三软煤层掘进过程中掉顶、帮鼓情况，确保了安全生产。 关键词：“三软”煤层；软弱岩层；掘进 引言 三软煤层围岩条件，以往采用一般锚网支护后，还需要要靠工字钢、U型钢等架棚进行扩修和加固才能达到使用要求，造成巷道掘进单进低，返修率高。本文对三软煤层围岩掘进支护现状进行了研究，提出改进支护方案， 1我国三软煤层掘进工作的现况 三软煤层是指在煤矿开采过程中，其巷道的顶板层、地板层及开采曾都是较为松软的煤层地质，这是一个比较复杂的结构，在实际开采工作中，煤矿巷道周围岩石的承重能力较弱，导致开采工作难度大大提高，对于煤矿开采技术水平的要求也随之而增加，领我国煤矿开采行业面临着重大的挑战和机遇。进在煤岩层中进行巷道挖掘和煤矿开采，容易导致巷道周围的岩层原始力平衡受到破坏，久而久之容易导致想到中出现岩石断裂或者坍塌的现象。煤层的经应力是由岩石的强度和其弹塑性的分布所决定的。而由于三软煤层的岩石强度比较低，进行巷道开挖工作后三软煤层的岩层结构又受到破坏，令巷道的二次应力受到更深的威胁，三软每层中的岩体容易发生塑性变形，煤层岩层的支持力度大大下降，无法满足巷道开采支撑要求，导致巷道中的应力集中，两旁的岩梁支撑点容易发生断裂现象，令煤矿工作人员的人身安全受到严重的威胁和伤害。 2锚支工艺改造 2.1顶板锚索支护优化 靖远煤电魏家地煤矿地质条件复杂，煤层、顶板、底板较软，属于典型的三软煤层围岩条件，煤层直接底板为灰黑色粉砂岩，具有清晰的水平层理，厚3.78m。顶板揭露后，局部地段自稳时间较短，一般在20~60min之间，局部地段不具有自稳能力，随着顶板的揭露很快发生冒落。（1）加大锚索直径。原Φ15.24mm钢绞线锚索改为Φ17.8mm钢绞线锚索。与Φ17.8mm锚索相比，原Φ15.24mm锚索破断强度小，对顶板的控制范围较小。Φ17.8mm的钢绞线锚索破断力350kN，与Φ15.24mm的钢绞线相比，对顶板的悬吊控制能力提高了35％。从三径匹配上讲，锚索加粗以后，孔、径差从11.76mm降到9.2mm，更加接近最合理的匹配，其锚固强度和锚固长度都大大增强。粗锚索以其更大的承载能力和对围岩的主动约束力，能够更充分地调动巷道深部围岩强度，提高围岩自身的承载能力，有利于促进巷道的稳定。（2）增加顶锚索密度。原两排布置改为3排，间距2.4m一对加密到1.6m一组（一组三根）。由于顶板为泥质胶结的粉砂岩，强度低，且裂隙发育，局部顶煤、顶板的塑性变形深度较大，顶板一旦失去控制，将发生大范围和大深度的冒顶。加密、加粗顶锚索，可通过锚索较高的预紧力，对顶板施加径向应力，促使更大范围的顶板从二向应力状态向三向应力状态转变，改善围岩的自承载能力，促进了巷道的稳定性。 2.2锚网支护有效确保巷道周围岩体的稳固性 一般地，三软煤层的巷道两旁岩体的支撑强度会比顶板岩层的硬度要低，因此成为了巷道周围岩体结构中最薄弱的部分，容易受到外界或人为的破坏而失去基本的防护能力。所以巷道两旁的变形对于顶部岩层的稳定性会造成一定的负面影响，当巷道顶部岩层失去了承重支撑力，顶板离层就会被损害，顶部的岩层的承重能力明显下降。所以，采用锚网支护技术能够有效确保巷道两旁岩体结构的稳固性，在掘进工作中把巷道两旁支护工作作为三软每层支护工作的重点，能够有效提高巷道两旁岩体结构的强度和支撑力度，有效控制巷道两旁的墙体破损情况，提高巷道的承重能力。 2.3底部塑性区底角锚杆支护工艺的改进 软岩巷道支护理论认为，在一般软岩巷道中，巷道底板是一个关键部位，是一个比较容易忽略的底部塑性区，也是导致巷道不能在短期内进入稳定状态的因素之一。通过在底部塑性区两底角打设底角锚杆，可以起到部分加固底部塑性区的作用，通过对底角的控制，达到对帮、底的控制，从而促进巷道稳定，实现控制顶、帮的目的。 3变形大时的预注浆加固效果 在压力很大、变形严重的区域，选择新型低成本注浆材料，对工作面前方巷道围岩进行超前预注浆加固。这种特殊的高纯度超细波特兰水泥，加入特殊的系列外加剂，搅拌后形成的浆液，能很好地渗入到各类微细裂隙、裂缝和孔隙中。该材料不析水、不收缩，流动时间可调，凝固时间2.5ｈ左右（20℃，水灰比1∶1时），比普通水泥浆快４倍多，主要用于岩土层的注浆加固，以快速提高岩土体自身强度和稳定性。巷道工作面注浆孔布置以拱肩部为主，拱顶部为辅，共布置18个（左侧8个，右侧7个，拱顶3个），封孔距离2～3.5ｍ，单孔注浆水泥消耗量60～600ｋｇ，水灰比控制在0.83，注浆后所形成的波特兰微颗粒水泥浆液加固圈深度约为5ｍ。未注浆前，巷道应力升高区围岩承受集中压力，影响到应力降低区，应力只能寻找巷道自由面进行扩散和解压，使得巷道严重变形；预注浆后，巷道围岩受力状况大为改善，应力升高区的集中应力往原始应力方向延伸，扩大了应力降低区范围，从而有效地控制了巷道变形。 4在三软煤层掘进巷道中应用锚网支护技术 4.1锚网支护技术在三软煤层掘进巷道顶板 在实际的煤矿开采工作中，三软煤层的巷道顶部顶板的强度与稳定性较弱，可以选用树脂全长锚固高强锚杆支护来巩固巷道顶板。高强锚杆全长锚在岩层的任意一个地方都可以进行固定，而且一旦发生变形，其变形幅度也比较小。当杆体对于周围岩体结构产生了较大的力时，能够有效阻止岩层出现离层的情况，所以巷道顶部岩层强度和硬度可得到有效的提高和增强，减少了巷道两旁的压力，避免两旁出
汇德·万象君汇工程 旋 挖 机 钻 孔 专 项 施 工 方 案
贵州宏科 建设工程有限责任公司 第一章编制依据 图纸及现场勘探资料 1 开阳县教育局地块棚户区改造项目工程基础施工图纸； 2 开阳县教育局地块棚户区改造项目工程地质勘探资料。 现行有关国家、行业、地方规范标准 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GB50202-2002 《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002 《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002 《建筑桩基技术规程》 JGJ94-2008 《建筑桩基检测技术规程范》 JGJ106-2003 《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB50300-2001 《钢筋焊接及验收规程》 JGJ18-2003 《工程测量规范》 GB50026-2007 《建设工程文件归档整理规范》 GB/T50328-2001 《建设工程施工现场供用电安全规范》 GB50194-93 《建筑机械使用安全技术规程》 JGJ33-2001 《建筑施工安全检查技术标准》 JGJ59-99
《安全防范系统验收规则》 GA308-2001《安全防范工程程序与要求》 GA/T75-94企业有关文件和标准 《建筑地基基础工程施工技术标准》 《混凝土结构工程施工技术标准》 《企业质量管理体系文件》 《企业环境管理体系文件》 《企业职业健康安全管理体系文件》
第二章工程概况 开阳县教育局地块棚户区改造项目工程因工期短，场地地质为坚硬岩层，且工程在县城中人口流动最多地段，周边建筑物密集且多数为民房，该区域不允许实施爆破开挖，采用人工挖孔桩凿坚石难度非常大，工期没法保证，且安全隐患大，为了加快工程进度，减小安全隐患，确保工程保质按期完成，经与建设单位、监理单位、地勘单位及设计单位商议采取旋挖钻机进行钻孔施工。成孔工序的施工成本结算按：施工单位负责机械成孔的费用，建设单位根据合同条件按照施工图设计大样以实际孔深（含护壁砼、护壁钢筋、人工挖孔桩土方、人工挖孔桩凿坚石）给施工单位结算。本工程为5栋2层地下室为裙楼。1#、2#、 31层；3# 25层；4# 21层；5# 20层。本方案仅以该5栋楼基础图设计孔桩为编制依据，以后其它工程可考照该方案施工。5栋楼孔桩原设计为76个人工挖孔，其中有40条桩桩端有扩大头，桩数和孔径分别为12Ф1200 mm（全数桩端径1400 mm）、17Ф1300 mm（其中4条桩端径1800 mm）、19Ф1400 mm（其中桩端径1600 mm的6条，1800 mm的5条，2100 mm的3条）、15Ф1500 mm（其中桩端径1700 mm的1条,2000 mm 的3条）、12Ф1700 mm（其中桩端径2100 mm的6条）、1Ф2100 mm进行机械成孔施工。 本工程为钻孔灌注桩施工，工程桩安全等级为一级，1#楼共计12根桩，2#楼共计16根桩，3#楼共计18根桩，4#楼共计14根桩，5#楼共计16根桩。钢筋施工图推算有效桩长米至7米，实际成孔深度按实量取。 桩顶标高根据自然地面为绝对标高至持力层单桩竖向抗压承载极限值为7000KN，特征值为3500KN。混凝土强度等级均为C30，水下浇筑的钻孔灌注桩混
doi ：10.11799／ce201901001 收稿日期：2018－11－20 基金项目：国家重点研发计划资助项目（2017YFC0603005）；国家自然科学基金资助项目（51674243） 作者简介：王国法（1960 ），男，山东文登人，中国工程院院士二首席科学家二博士生导师，E －mail：wangguofa＠https://www.doczj.com/doc/4a4281103.html,三 引用格式：王国法，庞义辉，任怀伟.千米深井三软煤层智能开采关键技术与展望［J］.煤炭工程，2019，51（1）：1－6. 千米深井三软煤层智能开采关键技术与展望 王国法1，2，庞义辉1，2，任怀伟1，2 （1.天地科技股份有限公司开采设计事业部，北京 100013；2.煤炭科学研究总院开采研究分院，北京 100013） 摘 要：基于我国淮南矿区三软煤层赋存条件及综采自动化技术发展现状，分析了千米深井三软煤层综采工作面实现智能化二少人化开采的制约因素与技术瓶颈三针对三软煤层易发生煤壁片帮与顶板冒漏等问题，提出了基于多参量监测与融合分析的液压支架智能自适应控制策略；通过分析采煤机精准定位与智能调高存在的技术瓶颈，提出了基于地质信息模型和随掘随采探测动态修正的采煤机采高智能调控策略；分析了刮板输送机发生上窜二下滑等异常工况的原因，提出了基于刮板输送机三向姿态智能监测的异常工况预警与调控策略，并辅以刮板输送机推移工序进行调整；针对综采工作面超前支护区域难以实现智能化推进的难题，研发设计了单元式智能自适应超前液压支架及自动搬移装置，提高了对大变形巷道的适应性及智能化控制水平；分析了综采装备群智能协同推进控制策略，对综采工作面智能化开采技术的发展方向进行了展望三 关键词：千米深井；三软煤层；智能开采；智能自适应控制；智能调高控制；超前支护 中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1671－0959（2019）01－0001－06 Intelligent Mining Technology Development Path and Prospect for Three －soft Seam of Deep Coal Mine WANG Guo －fa 1，2，PANG Yi －hui 1，2，REN Huai －wei 1，2 （1.Coal Mining and Designing Department，Tiandi Science and Technology Co.Ltd，Beijing 100013，China；2.Coal Mining Branch，China Coal Research Institute，Beijing 100013，China） Abstract ：Based on the coal seam condition and fully mechanized mining automation technology development status，the restriction factors and technical bottleneck of intelligent mining technology for three －soft seam of deep coal mine was analyzed.In order to solve the problems of coal wall spalling and roof leakage in three －soft coal seam，an intelligent adaptive control strategy of hydraulic support based on multi －parameter monitoring and fusion analysis was proposed.Through analyzing the technical bottleneck of precise positioning and intelligent height controlling of the shearer，the resourceful coal mining energy regulation strategy based on geological information advanced detection and interface recognition of coal and rock was proposed.The reasons for the abnormal working conditions of the scraper conveyor was analyzed，and the early warning and control strategies for the abnormal working conditions based on the intelligent three －way attitude monitoring of the scraper conveyor was put forward.Aiming at the difficulty of realizing intelligent propulsion in advance support area of fully mechanized mining face，unit intelligent adaptive advance hydraulic support and automatic moving device were studied，which improved the adaptability and intelligent control level of advance hydraulic support for large deformation roadway.The intelligent cooperative promotion strategy of fully mechanized mining equipment group was analyzed，and the development direction of intelligent mining technology of fully mechanized mining face was predicted.Keywords ：deep coal mine；three －soft seam；intelligent mining；surrounding rock intelligent adaptive；cutting height intelligent control；advance support 据不完全统计，我国埋深2000m 以浅的煤炭资源储量约为5.9万亿t，其中埋深大于1000m 的煤炭 资源储量约占一半以上［1，2］三由于近年来浅部煤炭资源的大规模高强度开发，我国煤矿开采深度正以每1第51卷第1期 煤 炭 工 程COAL ENGINEERING Vol.51，No.1万方数据
附件2： 钻孔灌注桩施工技术要求 一、施工平台 1、采用筑岛法施工，填料宜选用透水性好、易于压实的砂性土或碎石土，筑岛面积根据钻孔方法、选择的机具等确定，填筑高度应高于最高水位0.5～1.0m。 2、采用钢管桩等其它形式的施工平台，平台必须牢固稳定，能承受工作时所有静、动荷载，平台施工前需提供平台设计图纸及计算说明书，必要时组织专家论证，经总监办审核批复后方可施工，平台施工要按施工技术规的有关规定执行。 3、旱地施工平台应进行清理和整平，面积满足使用要求，地面为软土时应进行适当处理，确保施工机械运输作业安全。 4、需要进行软基处理或路基填筑施工的桥台，必须待软基处理或路基填筑完成后才能进行桩基施工。 二、护筒 1、护筒应采用厚度不小于3mm的钢板制作，径宜比桩径大20～40mm，护筒中心线应与桩中心线重合，平面位置偏差控制在5cm以，竖直度不大于1%。 2、采用挖坑埋设法安置护筒时，护筒低部和四周所填粘质土必须分层夯实。 3、护筒宜高出地面0.3m或水面1.0～2.0m，埋置深度宜为2～4m，特殊情况应适当加大埋深防止漏浆，以保证钻孔和砼灌注的顺利进行。 4、对于钢管桩或其它形式架设的水中平台，护筒应沉入局部冲刷面以下不小于1.0～1.5m，并采取措施固定牢固。
5、护筒连接处要求筒无突出物，应耐拉、压，不漏水。 三、泥浆 1、泥浆应选用优质粘土或膨润土配制，泥浆指标根据钻孔方法和地层情况，参照《公路桥涵施工技术规》第6.2.2条选定。 2、摩擦桩宜采用回旋钻机施工，并采用优良泥浆（如膨润土泥浆），泥浆比重不应大于1.13，减小孔壁泥皮厚度，保证桩基承载力的发挥。 3、储浆池和沉淀池应分别设置，储浆池的大小应满足钻孔和清孔过程中保持孔水头高度要求。钻渣和废弃泥浆应集中存放，妥善处理，避免污染环境。 四、钻孔 1、桩基施工前，应全面复查各墩、各桩基坐标及其各控制点高程，并复查净空要求，同时要求对工程地质勘查资料要进行详细的阅读和理解，掌握本工程围各种地层岩性的原岩特征、风化特征及物理力学性质，包括岩石名称、颜色、结构、主要矿物成分及岩石抗压强度等。 2、软土地段的钻孔，首先应进行地基加固，保证钻孔设备的稳定和钻孔孔位准确，再行钻孔。 3、钻机安装后应进行固定，保证底座和顶端应平稳，在钻进过程中不应产生位移和沉陷。 4、开钻前应对钻孔平面位置进行复测，冲击钻的钢丝绳、钻头中心及桩位中心要保持在同一垂直线上；回旋钻机的转盘要水平，立轴要垂直。护筒埋设前应设置交角不小于60°的桩位护桩，以便在钻进过程中随时检测桩中心位置。 5、采用冲击钻成孔过程中，应根据钻机的性能和对应地层岩性选择合
三软煤层综采工作面切眼支护技术研究 发表时间：2017-11-23T11:33:21.973Z 来源：《防护工程》2017年第18期作者：朱辉[导读] E3211外段工作面位于钱营孜煤矿东一采区南翼。 安徽恒源煤电股份有限公司钱营孜煤矿安徽宿州 234116 摘要：针对E3211外段工作面切眼“三软”煤层条件下掘进易冒顶片帮的难题，采用“临时支护+永久支护”联合支护技术，该支护技术的有效实施，对巷道围岩压力进行有效的控制,满足了综放工作面的安装需求。 关键词：三软煤层；切眼支护；综采工作面；联合支护 1.工程概况 E3211外段工作面位于钱营孜煤矿东一采区南翼。为满足E3211外段工作面回采时通风、行人、运输、设备摆放及管线铺设等需要，E3211外段进行贯通成切眼，切眼设计长度205.2m（平距）。 E3211外段工作面内煤厚在1.35～3.7m之间，平均煤厚2.44m，煤厚变异系数γ=20%，属中厚煤层。煤层结构较复杂，夹矸以泥岩和炭质泥岩为主，少数为含炭泥岩。顶底板岩性以泥岩为主，次为粉砂岩和细砂岩，因此E3211外段工作面属于三软煤层工作面。切眼掘进过程中易发生片帮冒顶事故，为了保证施工安全，矿方制定切眼支护设计方案。 2.切眼支护设计 为了保证切眼掘进施工质量，采用临时支护+永久支护进行支护，保证掘进工作安全高效的进行。 2.1临时支护工艺 （1）顶板临时支护 锚网梁支护期间，使用ZLJ-10型机载临时支护，选用一梁两柱作为备用临时支护。机载临时支护最前端距工作面距离不大于0.6m，正规循环进尺1.6m，最大空顶距2.1m。 顶板临时支护流程：掘进机退后至安全地点—落下截割头，按下截割闭锁—找净顶帮活矸危岩—机载临时支护供压，打开临时支护—顶梁架上的磁铁将钢带牢固吸实，升主架—对临时支护未覆盖区域顶板进行永久支护—支护临时支护框架覆盖区顶板。 （2）帮部临时支护 同一排顶板支护完成后，帮部刷挖或支护前，先挂帮部金属网，离底板距离不超过1.5m，上端连接在顶板金属网或肩窝锚杆上，下部连接在后一排帮部网上，挂好网后，方可进行帮部刷挖、支护等其他工作。 （3）端面临时支护 1）巷道上山掘进超过12°、迎头断面必须采取全断面防片帮措施。平巷或不超过12°上山的掘进巷道高度超过2.6m、迎头端面距巷道底板1.5m以上必须采取防片帮措施。 2）防护网的材料及规格 防护网采用直径不小于7mm的聚酯纤维网，网格规格100×100mm。若迎头防护网损坏不能正常使用时可以采用菱形金属编织网或高强度塑编网替代使用；防护网的形状及长、宽度视巷道形状、断面而定，总体要求是迎头防护网下部应到巷道底板处。 3）防护网的使用要求 巷道上山掘进不超过12°上山巷道高度超过2.6m时： ①上部选用直径6mm圆钢加工好的小型“S”钩，把防护网与顶部的金属网连接，间距500-800mm。下部固定点不少于3处，间距1600mm，距底板不大于1500mm。在永久支护的情况下，首先吊挂上部吊钩固定点，然后固定两帮； ②防护网两帮采用霸王桩固定，霸王桩长度不低于0.6m，以楔实为准； ③防护网与霸王桩的连接采用不低于14#双股铁丝，连接必须紧密、可靠； ④防护网要紧贴迎头岩（煤）面，每次使用时，要求防护网完好，严禁使用连续破损超过三个以上网格（菱形方格100×100mm）的防护网。 2.2 永久支护工艺 E3211外段切眼采用锚网梁索联合支护。 依据支护设计，导硐断面为宽×高＝4.5m×3m，顶部锚杆6根，锚杆间排距为800mm×800mm，矩形布置；帮部锚杆4根，间排距800×800mm。锚索间排距1600mm×1600mm,沿巷中布置，一排两根打在两根锚杆之间。 切眼刷大断面规格：宽×高＝2.8m×3m，顶部锚杆4根，锚杆间排距：800mm×800mm，矩形布置；帮部锚杆4根，间排距800×800mm。锚索间排距1600mm×1600mm。 其他具体材料规格如下：顶部锚杆采用φ22mm×2400mm左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆；老塘侧帮部采用φ20mm×2000mm右旋全螺纹锚杆，刷大侧帮部锚杆采用φ20mm×2000mm玻璃钢锚杆；锚杆托盘规格为B×L×H＝150mm×150mm×10mm；巷道顶部及老塘侧帮部采用菱型金属网，刷大侧帮部采用高强塑料网；锚固剂采用MSZ2370型树脂锚固剂；帮部采用KTM4型钢带，顶部采用KTM4型钢带；锚索为φ17.8mm×6.2m钢绞线；锚索托盘为正方形碟形托盘，规格为：B×H×L=250mm×250mm×14mm。 3.锚网梁索支护施工工艺 （1）打锚杆眼：打眼采用用规格为Φ28mm钻头，锚杆眼的位置要准确，眼位误差不得超过±100mm，眼向误差0～15°。锚杆眼深度必须与锚杆长度相匹配。打顶板眼时必须在临时支护的掩护下操作。打眼的顺序：必须按由外向里先顶后帮的顺序依次进行。 （2）安装顶板锚杆：挂好网，上好钢带梁，锚杆穿过托盘孔内，用锚杆顶住树脂锚固剂穿过钢带梁眼孔和网片，送至眼底，用专用转换套筒将锚杆螺母与锚杆机连接，开动锚杆机带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂，对锚固剂进行搅拌，直至锚杆达到设计深度，搅拌25～30s，并顶推91～180s方可拧紧螺帽。
某大桥旋挖钻机钻孔桩施工方案 一、桩基施工总体情况 1、桥梁钻孔桩工程广泛采用机械化施工，以旋挖钻机为主，冲击钻为附；旋挖钻机具有成孔速度快、施工效率高、移动灵活方便、不使用循环泥浆、产生废浆少、对环境污染小的特点，特别适合于本工程较为松软的地层，为桩基施工的首选机械。本桥桩基工程量巨大、工期紧迫，拟投入3台BauerBG22和BauerBG15型旋挖钻机作为桩基施工的主要设备，另外，配备5台冲击旋钻机作为桩基施工的备用设备，全面展开施工，用2个月的时间完成钻孔灌注桩施工。跨越鱼塘地段，采用围堰筑岛。 2、泥浆处理：由于本工程地下水位高且地层中大多存在淤泥层、粉砂、细砂层，旋挖钻机施工时，需采用静态泥浆护壁，保证孔壁的稳定。在现场每个墩身位置根据泥浆用量设一个泥浆拌合池和泥浆存放池。废弃的泥浆，存于场内的泥浆池内，用泥浆罐车倒运到指定的弃渣场。 3、下钢筋笼、灌注混凝土：钢筋笼在现场钢筋加工厂内集中制作、一次绑扎成型，5台35t、2台50t汽车吊整体吊装就位，水下混凝土采用导管法连续灌注。混凝土采用输送车运输。 4.桩基检测：桩基灌筑完毕后，对各墩台钻孔桩采用无破损法逐根进行完整性检测。5确定旋挖钻施工各种地质下钻孔桩的各项施工工艺参数，检测成孔后桩径随时间的变化情况。 二、钻孔桩施工方法 本大桥的桩基穿过土层主要为粉土、粉质黏土、黏土、粉砂岩、砂岩。本桥大部分为旱地桩基础，沿线分布有数量较多的鱼塘。根据地形和水位情况，可采用填土筑
岛、草袋围堰方法施工。 1、.旋挖钻成孔 根据地质条件、工期要求、机械设备配备状况，结合桩基设计参数，确定本工程钻孔灌注桩成孔以旋挖钻机为主，以回旋钻机为辅，混凝土采用拌合站集中生产，钢筋笼一次绑扎成型、整体吊装，导管法灌注水下混凝土。 2、工艺选择及设备选型 工艺选择：该工程钻孔施工主要采用旋挖钻钻孔方式、湿法成孔施工。结合本工程钻孔桩的地质情况、数量多、工期紧等综合因素， 钻头采用旋挖斗钻头，清孔时采用旋挖捞砂钻头。 设备选型：根据上述情况和我公司的施工经验，选择德国产的Bauer BG22和BG15型钻机，其中BG22型钻机2台，钻孔深度可达
*******钻孔 施工安全技术措施 一、工程及地质情况： 为了保证下一步11011胶带顺槽安全掘进，需对11011胶带顺槽底板巷释放钻孔，为防止在施工钻孔过程中发生事故，特编制本措施，会审后各单位认真贯彻执行。 二、施工单位：抽放队 三、钻孔施工安全措施： 1、必须按钻孔设计要求施工，严格掌握钻孔角度和开孔位置。 2、打钻时，打钻人员必须衣扣整齐，所有入井人员不得穿化纤衣服，工作时两金属物不准互相撞击，灯带系好，开钻后人与钻机保持一定距离，以保人身安全，钻机、水泵安设必须牢固防止翻倒及下滑伤人。在人工取下钻杆及加钻杆时，钻机的控制开关必须打到停止位置，不得违章作业。 3、在操作钻进过程中严格控制加压量，保证不因压力过大导致钻孔偏斜。 4、在打钻过程中出现动力现象（如顶钻、夹钻、喷孔等），必须停止打钻。 5、打钻过程中必须随时对孔口的瓦斯浓度进行检查，以钻孔为圆心，半径0.4m，距岩壁0.6m以外，瓦斯浓度不得超过0.8%，距岩壁0.2~0.6m以内，瓦斯浓度不得超过2%（距岩壁0.2m以内不做限制），否则必须停止打钻，撤出人员。 6、打钻地点设专职瓦检员，负责打钻地点的瓦斯检查，必须在打钻地点悬挂便携式瓦斯、一氧化碳、硫化氢报警仪，在每班检查瓦斯的同时，必须随时检查一氧化碳、硫化氢、二氧化硫等有毒有害气体。加强打钻施工地点的气体监测、检查。打钻地点专职瓦检员负责检查瓦斯情况，回风流中瓦斯浓度达到0.8％时立即停止作业，撤出人员并汇报调度室。
7、打钻地点20m范围内严禁存放油类、炸药、雷管等易燃易爆物品。 8、打钻地点压风自救装置无风、风量不足、消防设施、灭火器材及安全设施不到位时，严禁开钻。 9、所有入井设备防爆率必须达到100％。 10、打钻前要检查工作面围岩及顶板支护情况，要做到审帮问顶，按实际情况，钻机附近及时支护临时支柱，发现有活渣及时进行加固和清理，防止伤人。钻机要摆放平稳，打牢压紧。各类电气设备、管线、钻杆、工具要放在巷道的同一侧，并摆放、吊挂整齐。钻机及附近必须留有不小于0.5m宽的人行避灾通道。 11、每次打钻前后都派一名专职电工负责钻机的维护工作，同时保证打钻地点的所有电气设备、电缆完好，所有电气设备必须防爆。 12、打钻地点设监测探头，并按规定悬挂和调校，当瓦斯超限时能立即断电。打钻地点上齐风电闭锁及瓦斯电闭锁保护。 13、每班打钻人员由当班组长填好打钻记录，并认真填写，做到详细准确。 14、施工地点所有人员必须听从瓦检员指挥，瓦检员不在现场未经检查瓦斯不得作业，发现问题及时处理。 15、入井人员必须佩戴隔离式自救器且矿灯完好防爆，防爆率达100％。 16、油泵电机必须达到防爆要求。 17、打钻过程中要注意观察钻孔的返风情况，人员避开钻孔方向，防止喷孔伤人。 18、钻机操作时要严格控制最大钻进量和旋转压力，匀速加压，稳压钻进，避免突然加压或压力忽大忽小，匀速加压，稳压钻进，避免突然加压或压力忽大忽小，严禁为赶进度而强行加压钻进。 19、现场人员（包括瓦检员在内）必须熟知突出预兆，如瓦斯忽大忽小、顶板压力大、有煤炮声、严重喷孔、顶钻夹钻等，发现预兆及时断电撤人并及时汇报调度。
回旋钻钻孔灌注桩施工技术方案 一、概述 钻孔灌注桩基础，直径为Φ1500、 二、施工准备 1、完成钻孔灌注桩的定位工作，平整场地，接通水、电，为钻机进场创造好条件。 2、钻机、护筒、钢筋、泥浆箱及各种相关材料，准备到位。 3、开工前召开现场技术交底会，使所有参与钻孔桩施工的施工人员明确本岗位的具体技术要求、职责，尽一切力量避免出现断桩。 4、跟商品混凝土厂联系有关标号、配合比、坍落度及运输方面等事宜。 5、处理好文明、安全施工有关事项，包括用电、排污、排放泥浆、三防等。 6、备足有关配件材料，做到开钻后中途不停站，检查所有测量仪器及施工机械，确保无误。 7、清理、清除钻孔桩桩位内杂物保证护筒顺利下放。 8、对自备发电机组进行试机，并进行停电时的快速发电、通电检验，确保停电时能快速保证钻机重新开钻。 9、位于旱地钻孔灌注桩采用挖孔埋设钢护筒；位于现状河道内桥梁搭好水上排架。排架竖向均采用6米长直径16厘米的松木桩，并用道钉连接，中间用剪刀撑加固。 三、采用GPS150型钻机，正循环回转法施工。钻头采用尖头笼式钻头（主要用于粘土层中）及平头笼式钻头（主要用于粉砂土中）。 1、测量放样 详见测量施工方案。 2、埋设护筒 （1）护筒采用钢护筒，用5mm厚钢板制成，确保在护筒埋设稍有偏差时，保证钻头能正确就位，并能顺利提钻。 （2）旱地里护筒长度为1.5m，位于现状河道内的护筒长为2m（并外套钢护筒），因为上部土质较差，大部分为杂填土。原则上保证护筒进入原状土50cm，并高出地面30cm左右，以确保不小于1m的水头压力，防止塌孔。如2m不够长，加长护筒。由于地质资料第一层土为粉质粘土，第二层均为淤泥质粉质粘土层，下为粉土夹粉质粘土，因此护筒埋深不宜穿透粉质粘土层，而使护筒外露段长一些有利。 （3）护筒就位用十字交叉法定位。 （4）护筒就位后，周围用粘土分层均匀填满夯实，确保泥浆不外漏，确保护筒位置正确牢固。考试大论坛 （5）如果底部土质很差。为防止护筒下沉，采取相应的加固措施，把护筒固定。 （6）护筒埋好后，测定好护筒顶标高，做好资料，请监理复核认可后，钻机就位。 （7）护筒埋好后，在桩机范围内整浇混凝土地坪，挖好泥浆排放沟。确保泥浆不外溢。来源：考试大 3、泥浆循环 在各桥位附近各设置一个四根桩泥浆容量的泥浆池（泥浆比重1：3），用于泥浆循环，并及时组织泥浆车进行外运。来源：考试大 4、钻孔 （1）开钻前，配制好比重为1.3-1.4的泥浆进入泥浆池及孔内。 （2）调平好钻孔工作平台，保证钻孔平台水平并确保牢固，在钻孔过程中不发生倾斜位移。 （3）调整好钻机，保证钻杆竖直，使钻架吊点、钻机的转盘中心和桩位中心三点在一垂直线上。 （4）在钻孔过程中，随时检查平台的水平度，发现倾斜，及时调整，确保成孔垂直度。 （5）在粘土钻孔过程中，及时检查泥浆比重，控制在1.2～1.3之间。粘度控制在16～22秒，发现不符，及时调整。 （6）钻孔作业分班连续进行，不中断。 （7）升降钻具时，保证操作平稳，钻头提升时，防止发生碰撞护筒、孔壁及钩挂护筒底现象发生。 （8）在钻孔中因故停钻时，一是确保有规定水位及相应比重的泥浆，防止塌孔，二是钻头上提2m左右，
锚杆支护技术在三软煤层中的应用 【摘要】三软煤层指煤矿开采中遇到的软的顶板岩层、主采煤层和煤层底板岩层，煤层裂隙发育构造复杂，给掘进巷道及安全生产管理带来很大难度。本文通过工程实例介绍了三软煤层支护特点，并探讨了三软煤层巷道锚杆技术的有效应用。 【关键词】锚杆支护施工技术三软煤层 1 工程概况 蔚州矿业公司郑沟湾矿郑沟湾井位于河北省蔚县矿区，井田面积2.6平方公里，煤层厚度为1.6—2.6米，平均厚度2.1米。矿井开拓方式为混合式单水平开拓，采用混合式通风，采煤方法为走向长壁式全部跨落法。现矿井掘进支护推广使用锚杆支护。 2 三软煤层巷支护的特点 在“三软”煤层巷道的锚杆支护中，充分利用锚杆支护对锚固区内岩石的夹持和加筋作用有效的改善围岩体的力学性能，提高岩体的内聚力、内摩擦力和岩石的残余强度，同时利用支护过程中顶板、两帮、地板的变形相互联系、相互影响的作用机理，通过锚杆支护把一定范围的帮、顶岩石连接形成一种承载和抗变形结构，以达到控制巷道底臌，减少巷道围岩变形的目的。 3 锚杆支护选择 根据煤层回采工作面的巷道矿压观测结果，受采动影响时，工作面超前支撑压力影响范围为40米，压力值10.33MPa，支撑压力峰值在工作面前方15米左右，压力值14.99MPa，侧向支撑压力值距煤帮3～5米，两帮煤体挤压破坏值0.6～0.9米。 4 锚固方式的选择 顶板完整，压力不大时，采用端锚支护，设计锚固力≥60KN，杆体选用圆钢或螺纹钢。如果顶板较完整，压力较大，采用全长锚固支护。当顶板完整，稳定性好，巷道压力不大时，采用单体锚杆支护；如果顶板较完整，巷道压力较大时，采用桁架钢带锚杆联合支护。巷道帮锚杆采用树脂锚杆支护。 5 锚杆支护参数的选择 本掘进工作面掘宽2.8米，掘高2.5米；煤层伪顶为0.3～1.3米厚灰色页岩，直接顶为3.0～5.0米灰色细砂岩与粉砂岩互层，故顶锚杆支护主要起悬吊作用，计算侧压采用自然平衡拱法作为锚杆支护参数设计的理论模型。
旋挖钻机干孔法成桩施工工艺流程：场地平整、测量放线定桩位一钻机就位、埋设护筒一复核孔位一旋挖钻机钻进一终孔验收一钢筋笼验收、吊装就位一下导管一灌注混凝土。 4．1场地平整、测量放线定桩位 将墩位处场地整平碾压，根据设计图纸，由测量班准确定出桥墩承台横向轴线和纵向左中线，计算确定每根桩的桩位，并做出明确标记，护筒埋设前按“+”字交叉的方法埋设护桩，做好保护。 4．2钻机就位、埋设护筒 钻机就位底盘保持水平，以保证钻杆的垂直度偏差小于1％。护筒用8-10mm厚钢板加工成筒状，直径大于桩身直径25cm，高度3m，形状规范，焊蜜牢固。采取同护筒直径相符的旋挖钻头，中心对正桩位钻进深度27cm后吊装护简，埋设后顶面高出地面0.3m(由于不受泥浆循环限制且渣土可及时清理，筒出露地面高度适当降低，使护筒相对稳固且便于钻孔作业)。 4．3复核孔位 利用护桩打出桩位十字线调整护筒埋设位置，保证中心对应(护简顶面中心与设计桩位中心允许偏差不大于5cm)，水平尺检查调整护筒水平、垂直度(倾斜度不得大于1％)，调整完成后护筒四周回填原状土并夯实，埋设完成后测量顶面标高，计算确定控制钻孔深度。 4．4旋挖钻机钻进 旋挖钻机施工现场配置三类钻头，回转钻头、螺旋钻头和螺旋磨岩钻头(每类钻头根据设计桩径相应配置不同直径钻头)。 4．5终孔验收 钻孔到达设计深度后，如与设计地质一致，应对孔位、孔径、孔深和孔形进行检查验收，孔位偏差不得大于lOcm，孔径不应小于设计孔径，孔深不小于设计规定，倾斜度小于1％( 孔深一般采用标准测锤检测，孔径、孔形采用自制检孔器检测，检孔器外径不小于桩径，长度是桩径的4倍)。如与设计地质有出入，及时反馈信息，完成设计变更。对长时间搁置钻孔，吊装钢筋笼前必须对孔径、孔深再次复核验收，如发现不符合设计桩径、桩长，则必须先清孔，再次验收合格后再吊装钢筋笼。 4．6钢筋笼吊装就位 钢筋笼在加工厂由专业班组加工，执行出场验收程序，长平板车运至现场，长度25m以下采取整体吊装，根据长度确定2~3个吊点，严禁单点起吊，吊放时徐缓下放，预防刮破孔壁。25m
116 1 工作面概况 7222工作面为界沟矿井东翼采区72煤第一个回采面。其上方为7221工作面及第四系防水煤柱，其下方为7223设计工作面。左为采区上方保护煤柱，右为井田边界与采区边界界沟断层和界沟断层防水煤柱。煤层厚度3.5～7.0m，平均厚4.2m，倾角为4°～20°，平均10°。走向长1174～1245m，平均1209.5m；倾向长171.8～180.3m，平均176m。7222工作面采面标高在－415～－345m之间。工作面地面标高+26.8m；直接顶板为泥岩，厚度4～8m；直接底为泥岩，厚度1.0m。该工作面为单斜构造，163°～219°∠4°～20°，局部存在褶曲，小断层构造发育。根据三维勘探和上、下顺揭露有13条断层，将不同程度地影响工作面回采。 2 巷道布置及支护方案 工作面上顺为回风顺槽，巷道采用锚杆锚索联合支护（矩形断面），顶部锚杆布置6根φ22×2200m m 的全螺纹钢锚杆，加铁托盘，配合12＃ 长度为4100mm的槽钢梁，槽钢梁上方覆盖一层菱形金属网支护顶板，正常断面锚杆间排距为700×700mm；利用6根ф17.8×6400mm的锚索锚入直接顶，锚索间排距700mm。左帮采用规格φ22×2200mm的全螺纹刚锚杆配合180×105×8mm 的金属托盘支护。上覆3300×180×3m m 的钢带加塑钢网支护帮部；当顶板伪顶发育、遇断层时并岩性较差，采用工字钢棚配合以上支护方式支护巷道。巷道净宽4m，净高3.65m，净断面积 14.6m 2。 工作面下为运输顺槽，巷道采用锚杆锚索联合支护（矩形断面），顶部锚杆布置6根φ22×2200mm的全螺纹钢锚杆，加铁托盘，配合12＃长度为4000mm和长度为1200mm两种槽钢梁交替搭接使用，槽钢梁上方覆盖一层菱形金属网支护顶板，正常断面锚杆间排距为700×700mm；利用5根φ17.8×6400mm的锚索锚入直接顶，锚索间排距700mm。左帮采用规格ф22×2200mm的全螺纹钢锚杆配合180×105×8mm的金属托盘支护。上覆3300×180×3mm的钢带加塑钢网支护帮部；当顶板伪顶发育、遇断层时并岩性较差，采用工字钢棚配合以上支护方式支护巷道。巷道净宽4.6m，净高3.65m，净断面积16.79m 2。 3 回采工艺 采用走向长壁后退式采煤法，沿底板回采，全部垮落法处理采空区。 界沟煤矿“三软”煤层综放开采研究 王 朋 吴 涛 （淮北市濉溪县五沟镇界沟煤矿技术科，安徽 淮北 235000） 摘要： “三软”煤层综放开采时，围岩变形量大，在生产过程中，设备易出现上窜下滑，端面煤岩易出现片帮、冒顶现象。针对回采过程中出现的技术难题，从回采巷道布置与支护方式、回采工艺、煤岩活动规律、设备稳定性控制等方面进行分析研究，确保了“三软”煤层综放开采的高效生产。关键词： “三软”煤层；综放开采；巷道布置；回采工艺中图分类号： TD823 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）28-0116-032012年第28期（总第235期）NO.28.2012 （CumulativetyNO.235）