1、附件一： 集團公司“五小”科技成果項目申報表單位： 太原煤氣化 公司 礦/廠 爐峪口煤礦 填報時間：2013年02月16日五小成果名 稱金屬棚支護巷道起底方法探究開始時間2012.04完成時間2012.09申報者姓 名申愛龍性 別男年齡30文化程度本科從事崗位科員職稱助工在成果中所占地位重要青工人數3 青工所占比例（）100%單位推薦意見（蓋 章）集團公司評審意見（蓋 章）備注：本表務必由實際工作完成人填寫。項目情況項 目來 源A、集團公司 B、二級公司 C、其他單位委托 D、自選 E、其它（ B ）項目解決的問題和達到的效果2012年初由集團公司批復的我礦下三采區回采工作面使用綜采工藝的前期

2、準備工作已陸續展開，其中以下三采區軌道大巷改造為主要井巷工程部分，我礦下三采區主要軌道大巷（主要為下三采西副巷、下三采回風上、下山）多處存在過地質構造巷道坡度變化較大、坡度較大及巷道凈高過低的地方，這些大坡度及急坡點極易導致軌道列車脫軌，甚至使用本礦現有設備無法牽引綜采大型設備通過，也不具備使用無極繩絞車的基本條件，為一勞永逸地解決該問題，滿足綜采支架等大型設備運送基本要求，必須對涉及巷段進行起底、擴幫、挑頂等巷道改造手段； 其中施工難度較大的是對舊有金屬棚支護巷道進行起底，這些巷段往往處在大斷層等主要地質構造地段，金屬棚上部露頂、空頂較為嚴重，如果全部改換成錨噴支護，勢必需要投入大量構木將空

3、隙填充，而操作過程中危險性較大，經過研究決定，對于位于主要地質構造地段的金屬棚支護采取加強維護、固定棚腿的方法，滯后一定距離再進行巷道起底施工。事實證明，采用此種方法進行金屬棚支護巷段的起底施工是能夠滿足設計要求的，既能夠滿足巷道安全、穩固，不破壞原有支護，又保證了施工進度，是一種值得推廣的施工方法。（可另附紙）所使用的科學技術原 理本項目的所提出的金屬棚支護巷道起底方法是在不破壞原有巷道支護體系的前提下進行的巷道改造方法，并在原有基礎上進行加固，從而減少了對圍巖尤其是頂、幫的破壞，避免了改造巷段因圍巖破壞導致的次生巷道支護問題。自主創新點1、本項目的創新點首先在于利用現有支護手段穩固金屬棚支

4、護，在不改變原巷道支護方式及圍巖的前提下進行起底施工，保證了施工的條件安全，提出了一種有別于傳統思維的施工方法，結構簡單，施工方便，造價相對來說較為低廉。2、施工所需支護及加固材料均為現有或簡單加工即可完成，并可根據現實情況靈活應用，方便運輸、安裝，能夠適應實際生產需要。避免了另外投入其他材料的麻煩；3、在支護過程中，所需支護參數按照實際需要進行確定，避免教條主義。開發和應用中所采用的方法和手段本項目中所闡述施工方法簡要說明如下：起底施工作業組織及工藝流程安排如下：起底順序為從外向里進行，起底施工主要分為以下四項作業內容：起底段金屬棚加固；起底作業；棚腿噴漿及起底后兩幫維護；重新鋪設軌道及硬化

5、。即要求先將整個棚子維護完，然后起底、噴漿、澆注，起底與噴漿、澆注作業相距不能大于4.0m（即一組木模板的長度）。一、對施工處原支護的加固起底施工段為金屬棚支護，施工時還要對起底段的金屬棚進行加固以防倒棚或棚腿滑落。其加固措施主要有：1）對金屬棚上部及頂部的處理金屬棚之間缺少構木、撐木的要補全，存在危巖活石的地方要敲幫問頂，腐爛變質的構木要盡量更換，并剎緊、背實，防止構木、石碴掉落造成危險。2）對圍巖及金屬棚的加固施工地點巷道兩幫的棚子要進行維護，巷道兩幫的金屬棚腿采用鋼托架配合打幫錨桿的方法維護，通過錨桿及鋼托架將棚腿牢牢固定在兩幫上，兩幫棚腿共維護兩排：棚子親口往下600mm一處，另一排距

6、上排錨桿1400mm處，每兩根金屬棚腿間安裝上下兩根鋼托架，每根金屬棚腿使用4根錨桿、每兩架金屬棚間使用4根鋼托架進行固定。所用材料規格與要求為：（1）鋼托架。長×寬1000×80mm，使用16mm鋼筋制作。（2）幫錨桿。規格為16×1800mm圓鋼錨桿，安裝后預緊扭矩40N·m，錨固力不小于30KN，錨桿尾端外露木托板以外3050mm。（注：此處只要求預緊扭矩40 N·m，而不是錨桿支護要求的60 N·m，因此處錨桿只起固定棚腿作用，扭矩過大還有可能導致金屬棚的棚、梁分離，故而需要參照實際情況確定支護參數）（3）錨固劑。型號為MSC

7、K2355，幫錨桿錨固劑用量均為1卷。圖1 金屬棚巷道起底時棚腿維護鋼帶加工制作圖圖2 錨桿配合鋼托架維護金屬棚安裝示意圖二、起底作業起底施工時，先起軌道兩側的底板，待新開挖的兩幫維護并澆筑后，再集中拆軌，起中間底，完成后集中重新鋪軌及硬化。起底毛寬度為3.8m，起底深度依據現場施工腰線確定施工。起底深度小于600mm時，使用風鎬、撬棍等工具進行作業，超過600mm時要放震動炮，打眼開炮時，必須保證已經安裝鋼托架維護兩幫棚子并超前至少10m，必要時，還要在附近10m范圍內的金屬棚梁下加打點柱。三、兩幫噴漿及支模澆筑軌道兩側起底完成后，兩幫金屬棚腿要噴漿（C20混凝土），噴射高度為從棚腿底部往上

8、600mm，上部噴至與棚腿外表面平齊，并垂直于底板，噴射時要噴滿充實，不留空隙。起底深度大于800mm時，開挖后的兩幫也要掛網、打錨桿，錨桿間排距800mm，打完錨桿維護后，還要支模澆注C20混凝土，澆注厚度300mm，澆注基礎深100mm。此處使用的幫錨桿規格也為16×1800mm圓鋼錨桿，安裝后預緊扭矩60N·m，錨固力不小于30KN，錨桿尾端外露木托板以外3050mm，錨固劑用量為1卷。金屬網為10mm鋼筋焊接加固制作，網孔100mm×100mm。新挖兩幫維護及支模澆注要滯后起底不超過4m進行，當起底深度超過600mm時，則要緊跟起底施工作業，模型支設要深于

9、底板100mm，且高于起底深度50mm以上，澆注高度以澆注頂面距棚子頂梁下部2.4m為準。澆筑要充實、不留間隙，緊貼兩幫，與上部噴漿層連成一體，24小時初凝后即可拆除模板進行下一段的支模工作，養護7天。圖3 下三采回風上山金屬棚巷段起底斷面圖四、拆除軌道，起中間底板，集中鋪軌及軌道兩側硬化1、兩幫支護完成后，即可拆除起底段原有軌道，起中間底板，可采用打眼開炮方法進行，循環進度1.5m，起中間底后要重新鋪設軌道，新軌道仍選用原24kg/m軌型、木軌枕，鋪軌質量要符合相關質量標準：軌道軌距誤差不大于5mm、不小于2mm，軌道接頭間隙不超過5mm，內錯差、高低差不大于2mm，水平誤差不大于5mm；軌

10、枕間距為0.6m，軌道夾板螺栓構件齊全，不松動。軌枕要鋪實，不得懸空；2、鋪軌完成后軌道兩側底板要使用C20混凝土硬化、厚度100mm。表1 起底作業勞動組織與人員配備一覽表序號作業內容作業流程人員配備設備配備材料配備1原有支護及圍巖加固敲幫問頂、更換構木固定棚腿鋼托架與打錨桿。綜合工種5名、打眼工2名、錨桿支護工2名撬棍、長釬（2m），風鉆、錨桿機、高凳構木、金屬棚鋼托架、圓鋼幫錨桿、錨固劑、2起軌道兩側底板爆破（深度600mm時）破底開挖清碴綜合工種5名、瓦斯監護員1名、打眼工2人、放炮員1名風鎬、鐵釬、洋鎬、風鉆，發爆器內注式液壓支柱或木點柱及木楔、火藥及雷管3金屬棚腿下部噴漿、起底兩幫

11、維護及支模澆筑金屬棚腿部噴漿起底兩幫掛網、打錨桿、支模澆筑噴漿、錨桿支護工2名、支模硬化施工人員5名風鉆、噴漿機、錨桿機、混凝土攪拌工具、高凳幫錨桿、錨網、C20噴射混凝土、木模板、C20澆筑混凝土4起中間底、鋪軌、硬化拆除原軌起中間底板鋪永久軌軌道兩側支模硬化清理現場鋪軌工5名；支模硬化施工人員3名混凝土攪拌、整平工具、軌道安裝器具木模板、C20澆筑混凝土、道釘表2 起底施工循環作業圖表注：1、工作面日循環數需根據施工難度確定，本表僅作為參考；2、拆軌、中間起底、重新鋪軌及軌道兩邊支模硬化為以上工序完工后進行集中進行，與上述工序無關，本表不予列出。應用和推廣程度本項目是在本礦下三采回風上山地

12、段進行巷道起底時首先使用的，施工前曾進行了諸多方案比較，從安全性、施工方便與否及對巷道運輸的影響方面進行篩選，最終確定了本方案，相比較其他提出的方案來說，底板開挖量較大，但過程竣工后巷道可一次成型，保證了巷道的穩固性，不影響其服務年限，而在施工過程中又通過實際操作發現一些諸如鋼托架材料選材、錨桿扭矩要求不能太高等問題，在經過反復的摸索后終于形成一套比較成熟的施工方法，相關參數逐步確定，為同類改造項目提出了很好的借鑒依據，并得以在下三采其他位置的金屬棚支護巷道起底過程中推廣使用，因為技術比較成熟，施工速度較快，很好的滿足了本礦巷道改造的需要。經濟和社會效益及測算依 據經濟效益：1、節省了全部更改

13、支護導致的額外費用，包括拆除并運送出金屬棚、使用錨網索噴支護替代的、并投入大量構木填補圍巖空隙的費用，此外還需考慮中斷巷道運輸導致的誤工費用。2、巷道改造后，運輸條件大為改善，提高了軌道利用率，而軌道維護費用也大大節省，運輸設備的額外消耗費用降低。因上述費用難以統計，此處不做具體計算。社會效益：1、使用錨網索替代原有金屬棚支護，在圍巖穩定的情況下尚可，但我礦軌道大巷使用金屬棚支護地段往往在存在著大范圍的地質構造，巷道原有金屬棚支護已存在3年以上，上部圍巖已趨于穩定，在地質構造段冒然更換支護方式是非常危險的，很有可能進一步破壞圍巖現狀，打破圍巖穩定狀態，所以此處采用了一種先維護后改造的方法，避免

14、了對圍巖的進一步擾動，保證了施工人員的安全。2、使用此法施工后，改造巷段可一次成型，巷道承載穩固能力也比以前大大增強，巷段的維護力度可大大降低。3、改造后，軌道運輸條件改善，減少了車輛掉道的可能，并具備了使用無極繩運輸的條件，軌道運輸的安全可靠性大大提高。測算依據：可以從改造后巷道的維護頻率降低，減少了巷道維護費用的額外支出，同時改善了軌道運輸條件，節省了軌道維護費用，提高了工作效率方面進行測算。技 術推 廣前 景作為采區軌道大巷而言，在設計時即要盡可能地考慮其運輸條件、使用設備等，以避免日后改造帶來的不便，但由于本礦地質條件較差、巷道工程質量要求較低、隊組施工水平較差才導致成巷后巷道狀況比較

15、惡劣。我礦對軌道大巷的大范圍改造也是在施工成巷運輸條件極差、根本無法滿足大型設備運送條件的前提下作為補救方法不得不進行的。本項目所闡述的對采區軌道大巷原有金屬棚支護巷段進行起底改造的方法是在我礦現有條件基礎上經過方案比較、并在施工過程中逐漸摸索成形的，這種改造方法既保證了圍巖的完整、穩定，又避免了支護更換的繁瑣和安全隱患，而更重要的是在實際的應用過程中，能夠滿足原巷道改造設計要求，由此可見此種方法能夠解決在實際生產過程中遇到的問題，具有一定的現實意義，該項目中在實際生產工作中的應用，以及在我礦及其它礦井相同條件下的巷道改造方面可提供一種可供選擇的的問題解決方案，其應用前景廣闊。成果組成員情況姓

16、名性別年齡文化程度職務/職稱成果中所起的作用程國先男38大專部長構思、設計和指導劉偉強男28大專副部長構思、設計和指導申愛龍男30大學助工構思、設計和總結綜 合得 分附件二： “五小”科技成果評審標準評價指標評價程度及說明（指標分值）名稱含義一、科技含量是指成果所使用技術的科技含量高低，是否獲得專利。1.很高科技含量很高，取得國家專利授權。（15分）2.高已經申請專利，并得到受理。（13分）3.比較高采用行業先進技術，貼近生產實際。（12分）4.一般憑生產實踐中的經驗。（11分）二、自主創新程度是指利用科學知識和原理，在產品、工藝和材料等方面自主創新技術所占的比重。1.很高全部為自主創新技術。

17、（25分）2.高大部分為自主創新技術。（20分）3.較高組合式創新技術不少于2個。（15分）4.一般組合式創新技術少于2個。（13分）三、難易和復雜程度是指成果在研究、開發和應用過程中所采用的方法和手段的難度和復雜程度。1.高所采用的方法和手段是多學科交叉的。（10分）2.較高所采用的方法和手段有的較高的理論基礎。（8分）3.一般所采用的方法和手段是在現有基礎上有所改進的。（6分）4.較低所采用方法和手段基本上是現有技術的。（4分）四、應用和推廣程度是指成果在企業和社會推廣應用的情況。1.高已推廣應用到全行業乃至行業以外。（20分）2.較高公司范圍內已推廣應用。（18分）3.一般已推廣應用于本單位或部門。（16分）4.較低僅有樣品，但有潛在推廣價值。（14分）五、經濟和社會效益是指成果的應用所取得的直接、間接經濟效益，或在安全、環境、生態、資源等保護與合理利用，提高職工生活質量和健康水平，防災、減災，提高管理水平等方面所取得的社會效益。1.很大經濟效益100萬元；或社會效益顯著。（20分）2. 較