北嶺煤業(yè)管道斜井及護(hù)坡修復(fù)技術(shù)應(yīng)用

尤 威

（山西中煤平朔北嶺煤業(yè)有限公司，山西 朔州 038500）

1 工程概況

北嶺煤業(yè)管道斜井（原回風(fēng)斜井）上方護(hù)坡受雨水滲漏影響發(fā)生整體塌陷垮落，導(dǎo)致管道斜井明槽段井筒碹體垮塌（預(yù)計4～6 m），護(hù)坡處下滑大量黃土塊石，垮落坍塌冒落入管道斜井井筒內(nèi)，造成井筒被封堵，井筒內(nèi)礦井主壓風(fēng)管被壓斷。管道斜井上方出現(xiàn)長7 m、寬6 m、深3 m 塌陷區(qū)，如圖1。

圖1 管道斜井剖面示意圖（mm）

2修護(hù)方案

為防止管道斜井上方護(hù)坡受下雨影響產(chǎn)生更大范圍沉降及塌陷，擬采取以下方式對管道斜井及上方護(hù)坡進(jìn)行修護(hù)[1-4]，如圖2、圖3。

圖2 護(hù)坡展開平面圖（mm）

圖3 骨架護(hù)坡剖面圖（mm）

對管道斜井上方塌陷區(qū)進(jìn)行充填處理，采取塌陷區(qū)塌落土方上表面鋪24 kg 舊道軌（井字型鋪設(shè)，間排距400 mm），道軌上方錯茬鋪設(shè)金屬網(wǎng)，鋼軌及金屬網(wǎng)用鐵絲綁扎牢固，上方澆注C30 混凝土將塌陷區(qū)充填到與擋墻平齊，回填土方，防止上方護(hù)坡垮塌。

管道斜井漏冒點（距管道斜井變坡點5.8 m）前后18 m 位置采用U29 型鋼支架套棚支護(hù)，如圖4 所示。從管道斜井變坡點開始（距管道斜井井口9.2 m）從上向下開始逐棚套棚加固井筒，棚距600～800 mm，使用拉桿和聯(lián)鎖器整體聯(lián)鎖，使用背板及金屬網(wǎng)背幫背頂，井筒至地面高冒處使用C30混凝土充填注漿，套棚完成后對U 型鋼支架整體噴漿。管道斜井內(nèi)及塌陷區(qū)上方冒落的黃土及矸石采用人工搬運方式，從管道斜井井口運出，裝膠輪車運至指定堆放地點。

圖4 管道斜井內(nèi)部現(xiàn)狀（mm）

3 施工措施

3.1 護(hù)坡及管道斜井上方塌陷區(qū)施工

設(shè)置警戒線防止人員進(jìn)入危險區(qū)域，檢查清理施工地點及附近護(hù)坡、塌陷區(qū)部松動黃土、塊石以及雜物，防止發(fā)生次生危險。對管道斜井上方塌陷區(qū)進(jìn)行填充處理，塌陷區(qū)下方修整清理土方，塌陷區(qū)周邊人工掏窩鋪設(shè)24 kg 道軌，道軌井字型鋪設(shè)，間排距400 mm，道軌十字交叉處使用焊接處理，道軌上鋪設(shè)雙層金屬網(wǎng)片，網(wǎng)片與道軌使用鐵絲捆綁牢固。使用C30 砼將塌陷區(qū)與原擋墻澆注填平，回填土方防止上方原土方護(hù)坡垮塌，砌設(shè)排水溝，與原水溝連接。排水溝斷面圖如圖5。

圖5 排水溝斷面圖（mm）

3.2 管道斜井施工

3.2.1 架設(shè)U29 型鋼棚支護(hù)要求

從管道斜井上口變坡點位置向下架設(shè)U29 型鋼棚，鋼棚需要使用風(fēng)鎬掏腿窩，U29 型鋼棚間距中-中600 mm。棚與棚之間使用拉桿或連鎖器整體連接，使用背板及金屬網(wǎng)背幫接頂，井筒至地面高冒處與C30 澆注體之間使用方木、圓木接實。

3.2.2 U29 型鋼棚施工

（1）每次進(jìn)入施工地點，嚴(yán)格執(zhí)行先安全檢查后作業(yè)，使用長把工具檢查巷道內(nèi)頂部砌碹的塊石是否松動，發(fā)現(xiàn)危險及時處理，保持退路暢通。

（2）根據(jù)頂部情況如果需要施打臨時螺旋架管點柱，點柱使用兩組，每組兩根，點柱使用防倒繩栓牢，根據(jù)施工現(xiàn)場情況可以減少一組。點柱上使用合適的半圓木接實在頂部砌碹上，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。需要搭設(shè)工作臺，工作臺必須搭設(shè)穩(wěn)妥。

（3）確認(rèn)安全后，使用風(fēng)鎬掏腿窩，腿窩根據(jù)鋼梁底腳預(yù)留，深度150 mm。

（4）根據(jù)巷道實際情況確定中腰線，在腿窩上方畫上腰線，根據(jù)腰線挖腿窩，然后安裝鋼梁柱腿。依次安裝鋼梁，安裝鋼梁時人員要協(xié)調(diào)一致，抓緊拿實，防止脫手傷人。

（5）架設(shè)鋼棚時垂直于頂部90°，鋼棚后傾3°，退山架設(shè)。

（6）在弧形頂梁上畫出中線，弧形頂梁兩端搭接在柱腿上，搭接長度不小于400 mm，不大于420 mm。該處使用卡箍固定牢固。棚間使用5 道拉桿連接固定。

（7）管道變坡點處向下開始架設(shè)鋼棚，前兩架鋼棚每架使用6 根錨桿在幫部及頂部垂直巖面施打固定架棚。

（8）鋪設(shè)網(wǎng)片時網(wǎng)片必須在鋼梁上方捆綁固定牢靠，網(wǎng)片之間搭接不少于100 mm，使用雙股14#鐵絲聯(lián)接緊固，每絲纏繞三圈以上，并將聯(lián)網(wǎng)絲外露朝一個方向撫平，冒頂區(qū)域預(yù)留空間架設(shè)木垛接頂。

（9）架設(shè)木垛接頂，木垛采用井字形布置，每排兩垛；木垛橫向與橫梁平行，縱向與橫梁垂直，每層兩根破木或半圓木；架設(shè)完成后，用薄木板、木楔子將木垛與頂板間隙充填嚴(yán)實，依次循環(huán)。

（10）鋼棚架設(shè)、接頂、背幫施工完畢，每架鋼棚使用3 道2 寸鋼管焊接。

（11）施工完畢后拆除工作臺、梯子，將材料工具回收擺放整齊。

4 修復(fù)效果

通過使用針對斜井護(hù)坡、管道斜井的修復(fù)技術(shù)，在施工過程中未發(fā)現(xiàn)安全和質(zhì)量事故，工藝方便快捷，節(jié)約了時間成本，在施工結(jié)束后，管道斜井內(nèi)部以及外側(cè)塌陷的充填區(qū)未出現(xiàn)任何異常，使得該礦井得到了正常的修復(fù)，并保證了該礦井快速續(xù)產(chǎn)，取得了良好的安全效益、經(jīng)濟效益。

5 結(jié)語

結(jié)合北嶺煤業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)地質(zhì)條件，成功運用并總結(jié)出了一系列處置雨水侵蝕造成斜井垮塌的關(guān)鍵技術(shù)。井字型鋪設(shè)、套棚支護(hù)等修復(fù)方案操作簡便、施工效率高、工序少且質(zhì)量易于保證；使用C30 砼將塌陷區(qū)與原擋墻澆注填平，回填土方防止上方原土方護(hù)坡垮塌，砌設(shè)排水溝，與原水溝連接，具有較好的環(huán)境親和性，同時節(jié)約了成本，縮短了工期。不僅為后續(xù)礦井開采帶來了保障，還提高了工程建設(shè)質(zhì)量，對同類工程具有推廣應(yīng)用價值。