井下開拓巷道過特殊巖層施工工藝步驟和順序

崔利中

青海省木里煤業開發集團有限責任公司 青海西寧 810001

青海省西海煤電公司默勒二礦60萬噸/年改擴建工程是青海省加快默勒礦區煤炭資源的整體開發，發揮資源優勢，提高青海省煤炭自給率，調整和優化電源結構，形成煤、電、鋁綜合產業鏈，促進全省國民經濟持續、協調、健康發展，經青海省政府研究決定而實施的項目。

1 巷道開拓掘進穿破淤泥層情況介紹

礦井二期工程開拓2908m標高至2933m標高段煤倉上下口聯絡措施巷上山時，（上山規格：坡度25度、半圓拱形狀、凈斷面7m2、毛斷面7.73m2、錨網噴支護、斜長69m）遇到淤泥巖層，施工難度較大，設計錨網噴支護幾乎沒有辦法控制巷道頂邦，淤泥沿鋼筋網格外淤，Φ18mmX1.8m螺紋錨桿根本無法拖住巖層，錨噴漿料無法凝固[1]。

2 特殊施工方法及工藝

經反復論證后確定穿過淤泥巖層最直接的辦法就是防止淤泥外淌，釋放淤泥層壓力，過濾淤泥巖層水份，巷道支護形式采用柔性和鋼性支護相結合的方式對此段巷道支護。具體施工步驟如下：擴大巷道斷面、巷道外緣利用U29型鋼架做初次支護、間距500mm，拉桿聯接，兩幫及頂部鋼架之間間隙用200mm厚木板護住淤泥外淤，木板交錯搭接留10mm縫隙過濾其淤泥層水份，底板利用U型反拱梁支撐兩幫支腿，形成一個整體性支撐；二次支護采用錨網（100x100鋼筋焊接網格，1MX2M規格）護住U29鋼架，用牽絲（12鐵絲切段）把錨網綁扎在鋼架腿梁上，然后在U29鋼架架距500mm中間套上U25型鋼架，架間距也是500mm，縱向拉桿聯接。巷道整體形成U29型鋼架套U25型鋼架，護板貼緊淤泥巖層，積水沿板縫流出。整體支護成型后，對兩幫和頂部裸露部位鋼筋網用混凝土噴射封閉，期間每兩米留設Φ50mm深水導水管。U型鋼架架設工藝：巷道擴幫后，由于受施工工藝原因，不可避免地會在巷道周邊和架設后的U型鋼架之間形成一定間隙，如果對U型鋼架壁后間隙不進行有效充填，則會影響U型鋼支架的受力狀況，使U型鋼架承受集中荷載和偏心荷載，降低U型鋼架的承載能力。故在鋼架背后架設背板期間對間隙部位用砂漿裝帶進行搗實，使鋼架和圍巖在強度、剛度和結構上耦合，提高鋼架的承載能力；縱向拉桿將各U型鋼架連接成一體，防止鋼架歪斜，提高鋼架的穩定性；架梁和架腿搭接有30cm的搭接范圍用緊固式卡纜綁定。架棚順序最初開始兩棚退后迎頭在擴開的巷道內套棚，起先兩棚架設完成后，以后架棚使用專用前探梁生根在已架設的U型鋼棚上。前探梁尾部必須加固圓孔，每次挪移前探梁后，必須及時用8#鐵絲將前探梁固定在網片或已架設的棚子上，以防前探梁墜落傷人。施工順序從2908m標高向2933m標高推進，為確保安全工作面前進方向必須做好前探梁配合金屬網等護板確保施工人員安全[2]。

見圖1：

3 安全技術措施

（1）施工前必須對施工地點評估預測可能發生的事故隱患，對存在的問題事前必須處理徹底，確保施工安全。（2）運輸材料時必須設置專人負責，材料車對所用材料綁扎牢固，防止脫落。（3）臨時提升絞車安裝位置要合理，基礎底座澆筑牢固，設置專職司機操作，各項制動必須靈敏可靠。（4）工作面風流必須24小時保障暢通，風筒距工作面迎頭不能小于1m，瓦斯檢測人員緊跟現場。（5）擴幫作業時對懸浮巖石必須處理干凈，施工必須由有經驗的老工人操作。（6）支架時注意架腿和梁安裝接口范圍和間距。拉桿及時固定，防止脫落傷人。（7）鋼架背后一定要用木質護板閉嚴杖實，絕不能出現空幫空頂現象。

4 結論

井工煤礦開拓掘進工程，屬于特殊行業施工，由于受到施工空間及地質構造的限制，難度較大。尤其遇到斷層破碎帶、流沙層、淤泥層、礫石層等巖層。淤泥層對錨網噴聯合支護本質上無法起到支護效果，錨桿不能有小拖住巖層，巖層無法達到二次壓力平衡，故采用U型鋼架大架套小架聯合錨網噴支護后，巷道頂板及兩幫的位移量、塑性區范圍，最大、最小主應力分布范圍明顯減少，能夠有效地保證巷道的穩定性[3]。經過為期1個月的監測：2933m措施聯絡行圍巖、U型鋼架支護變形量極小，支護穩定，效果顯著，巷道狀況良好，淤泥得以控制。井下開拓掘進遇到類似巖層巷道時，不能盲目施工，首先必須評估存在的施工難度和不可預見的安全隱患，根據巖層的性質制定掘進方式和支護形式。通過該施工工藝類似我礦此段巖層性質的施工方法，其在技術上是成功的，在經濟上是合理的，能夠很好的對淤泥巷道起到支護防治效果。