回風斜井過含水層特殊支護與復雜

陰永生

（水簾洞煤炭有限責任公司，陜西 咸陽 713500）

回風斜井過含水層特殊支護與復雜

陰永生

（水簾洞煤炭有限責任公司，陜西 咸陽 713500）

回風斜井上段過含水層創新采用綜合特殊支護方式管理頂板，實現回風斜井上段安全過含水層。具體目標：處理頂幫空洞及過流砂層段采取支設木垛、矸石充填、混凝土充填、加厚料石墻等方式、小循環作業，安全過冒落區。過流砂層或含水層臨時支護形式：臨時支護采用前探支護及木柱或摩探支柱組合。永久支護：過流砂層或含水層、冒落區時仍采用料石砌碹支護。流砂層、含水層及冒落區巷道底板處理：在進入流沙區或冒落區后巷道底板臥深0.6米，并敷設鋼軌或礦用11＃工字鋼、混凝土一起澆灌。回風斜井過含水層綜合特殊支護技術管理創新，提高巷道支護強度與支護效果，極大增強回風斜井的巷道安全程度，為過黃土層及含水層巷道支護提供有利寶貴經驗。在類似條件礦井具有廣闊的推廣應用前景。

過黃土層；含水層巷道；特殊支護

水簾洞煤礦是新礦集團的骨干礦井，年生產能力120萬噸，但隨著礦井的不斷開拓延伸，通風阻力隨之增大，為了擴大區井田開采，縮短礦井通風路線，減小通風阻力，同時也為提高礦井災害預防能力，增加安全出口，要設計施工一回風斜井，用于整個擴大區的回風。

1 施工工藝

1）處理頂幫空洞及過流砂層段采取支設木垛、矸石充填、混凝土充填、加厚料石墻等方式、小循環作業，安全過冒落區。具體措施執行：

（1）施工順序：

掘進→敲幫問頂→設置前探支護（臨時支護）→挖地槽（按照中腰線）→排舊 軌道或礦用11＃工字鋼→澆灌墻體基礎→砌邊墻（含埋設注漿管）→架碹弓→砌碹（含埋設注漿管）→混凝土澆灌巷道中間底板至設計厚度→掘進，如此周而復始。

循環進尺為1.5米，視頂板冒落情況，如頂板破碎，將循環進尺改為1.0米。

（2）臨時支護：

過流砂層或含水層臨時支護形式：臨時支護采用前探支護，前探梁采用三根3寸鋼管或木柱，前探梁長度為4.0米，后端擔在碹體上，擔碹體長度不低于2.0米。為保證前探支護牢固，在前探梁下各支設一棵木柱或摩探支柱，支柱必須穿鞋（采取長×寬×厚＝300×300×10mm鐵板或長×寬×厚＝300×300×50mm木板），保證支柱有充足的初撐力。

過冒落區臨時支護：過冒落區空洞段施工方案。對冒落區空洞段進行注漿處理，距貫通點5-10米時對空洞段鉆孔注漿，注漿材料選用RCW高分子堵水劑，該材料遇水后即與水發生化學反應，形成彈性膠狀固結體，從而達到很好的止水目的。其特點是漿液遇水后自行分散、乳化、發泡，立即進行化學反應。與水混合后粘度小，可灌性好，固結體在水中浸泡對人體無害、無毒、無污染。同時漿液遇水后反應形成彈性固結體物質的同時，釋放CO2氣體，借助氣體壓力，漿液可進一步壓進地層的空隙，使多孔結構或地層能完全充填密實。

掘進至冒落空洞時，由于空洞段已注漿處理，視頂板破碎情況，采取前探支護、超前鉆探支護相結合的臨時支護方法，縮小循環進尺，安全過冒落區。

掘進至冒落空洞時，視冒落空洞大小，采取以下臨時支護形式：在巷道兩幫各架設一排木垛，木垛寬度1.5米，支設寬度以超出巷道荒寬0.2米為準，高度以超出木垛處巷道荒高0.2米為準，木垛采用井字形架設，兩木垛頂部架設工字鋼，工字鋼長度6.0米，間距中-中0.8米，工字鋼與頂板之間要用方木接頂。

（3）永久支護：

過流砂層或含水層、冒落區時仍采用料石砌碹支護，墻體厚度為0.8米，拱部厚度為0.5米，墻體底部采用舊鋼軌+混凝土加固，厚度為600mm，混凝土標號采用C25。

流砂層、含水層及冒落區巷道底板處理：當巷道施工至流砂層或含水層及冒落區后，為防止底板沉陷導致墻體失腳，在進入流沙區或冒落區后巷道底板臥深0.6米，并敷設鋼軌或礦用11＃工字鋼，用混凝土連同鋼軌或工字鋼一起澆灌，混凝土澆灌高度0.6米，鋼軌或工字鋼長度6.6米，間距中-中0.5米。墻體施工過程中，在碹體內（含底板）預埋注漿管，注漿管Φ6分×1500mm鐵管制成，預留出Φ19mm直通，便于日后注漿，將碹體后充實、注滿，注漿管位置：拱頂、拱與墻體結合部、底板靠近兩幫各一根，排距3.0m。

2）質量控制與要求：

嚴格按照中腰線施工，現激光線至拱頂1.0米，至巷道底板3.6米（凈），至巷道臥底底面為4.2米；嚴格按照設計要求施工，巷道斷面形狀為半圓拱形，墻體厚度0.8米，碹體厚度0.5米，混凝土+鋼軌或工字鋼鋪底厚度0.6米。

砌墻質量控制與要求：

（1）砌墻體時嚴格按照設計深度施工基礎，砌墻墻縫必須與巷道坡度一致，砌墻前，必須先填入30～50mm厚的鋪底砂漿，然后擺放墻石，擺放要平、直、穩、實。

（2）墻體壓茬明顯，灰縫要飽滿，灰縫大小符合規定要求（30mm），嚴禁出現重縫、干縫、瞎縫現象。

（3）砌墻時，墻石與墻石之間壓茬要明顯，正常情況下，壓茬寬度不小于料石寬度的1/4，嚴禁出現對縫、重縫和齊茬，所砌墻必須接幫嚴密。

（4）墻體砌筑完畢后，必須將墻體勾縫處理。拌料時，必須嚴格按照水泥：砂=1：2（體積比）的比例拌料，嚴禁拌干料，嚴禁拌料不均。底板加固：布置舊鋼軌或礦用11＃工字鋼，設計長度6.6米，排距中-中0.5米，鋼軌或工字鋼平面朝上，混凝土強度要達到C25，所用材料及配比比例如下：

水泥標號：硅酸鹽425＃水泥

石子：5-25mm

水泥∶砂∶石子∶水＝1∶1.48∶3.63∶0.44（質量比），嚴格按照此比例配比。

混凝土在澆灌過程中，要用振動棒搗實。

注漿管規格：Φ6分×1500mm鐵管制成，一端為Φ19mm直通，另一端500mm長度內布置小孔，便于注漿，敷設位置：拱頂及兩肩、底板靠近兩幫各一根（見附圖），排距3.0米，予埋注漿管時外露出直通，外露長度100mm。至空洞區時，頂部預埋Φ2寸鋼管作為注漿管，其長度根據現場冒落空間揭露情況定做。根據以上設計制定實施安全技術措施：內容包括頂板管理、通防管理、防治水管理等。

2 結論

回風斜井上段過含水層創新采用綜合特殊支護方式管理頂板，實現回風斜井上段安全過含水層為實現礦井高效穩產提供了保障。

陰永生（1975—），男，山東省肥城市，助理工程師，研究方向：采礦工程。