井下开拓巷道过特殊岩层施工工艺步骤和顺序

崔利中

青海省木里煤业开发集团有限责任公司 青海西宁 810001

青海省西海煤电公司默勒二矿60万吨/年改扩建工程是青海省加快默勒矿区煤炭资源的整体开发，发挥资源优势，提高青海省煤炭自给率，调整和优化电源结构，形成煤、电、铝综合产业链，促进全省国民经济持续、协调、健康发展，经青海省政府研究决定而实施的项目。

1 巷道开拓掘进穿破淤泥层情况介绍

矿井二期工程开拓2908m标高至2933m标高段煤仓上下口联络措施巷上山时，（上山规格：坡度25度、半圆拱形状、净断面7m2、毛断面7.73m2、锚网喷支护、斜长69m）遇到淤泥岩层，施工难度较大，设计锚网喷支护几乎没有办法控制巷道顶邦，淤泥沿钢筋网格外淤，Φ18mmX1.8m螺纹锚杆根本无法拖住岩层，锚喷浆料无法凝固[1]。

2 特殊施工方法及工艺

经反复论证后确定穿过淤泥岩层最直接的办法就是防止淤泥外淌，释放淤泥层压力，过滤淤泥岩层水份，巷道支护形式采用柔性和钢性支护相结合的方式对此段巷道支护。具体施工步骤如下：扩大巷道断面、巷道外缘利用U29型钢架做初次支护、间距500mm，拉杆联接，两帮及顶部钢架之间间隙用200mm厚木板护住淤泥外淤，木板交错搭接留10mm缝隙过滤其淤泥层水份，底板利用U型反拱梁支撑两帮支腿，形成一个整体性支撑；二次支护采用锚网（100x100钢筋焊接网格，1MX2M规格）护住U29钢架，用牵丝（12铁丝切段）把锚网绑扎在钢架腿梁上，然后在U29钢架架距500mm中间套上U25型钢架，架间距也是500mm，纵向拉杆联接。巷道整体形成U29型钢架套U25型钢架，护板贴紧淤泥岩层，积水沿板缝流出。整体支护成型后，对两帮和顶部裸露部位钢筋网用混凝土喷射封闭，期间每两米留设Φ50mm深水导水管。U型钢架架设工艺：巷道扩帮后，由于受施工工艺原因，不可避免地会在巷道周边和架设后的U型钢架之间形成一定间隙，如果对U型钢架壁后间隙不进行有效充填，则会影响U型钢支架的受力状况，使U型钢架承受集中荷载和偏心荷载，降低U型钢架的承载能力。故在钢架背后架设背板期间对间隙部位用砂浆装带进行捣实，使钢架和围岩在强度、刚度和结构上耦合，提高钢架的承载能力；纵向拉杆将各U型钢架连接成一体，防止钢架歪斜，提高钢架的稳定性；架梁和架腿搭接有30cm的搭接范围用紧固式卡缆绑定。架棚顺序最初开始两棚退后迎头在扩开的巷道内套棚，起先两棚架设完成后，以后架棚使用专用前探梁生根在已架设的U型钢棚上。前探梁尾部必须加固圆孔，每次挪移前探梁后，必须及时用8#铁丝将前探梁固定在网片或已架设的棚子上，以防前探梁坠落伤人。施工顺序从2908m标高向2933m标高推进，为确保安全工作面前进方向必须做好前探梁配合金属网等护板确保施工人员安全[2]。

见图1：

3 安全技术措施

（1）施工前必须对施工地点评估预测可能发生的事故隐患，对存在的问题事前必须处理彻底，确保施工安全。（2）运输材料时必须设置专人负责，材料车对所用材料绑扎牢固，防止脱落。（3）临时提升绞车安装位置要合理，基础底座浇筑牢固，设置专职司机操作，各项制动必须灵敏可靠。（4）工作面风流必须24小时保障畅通，风筒距工作面迎头不能小于1m，瓦斯检测人员紧跟现场。（5）扩帮作业时对悬浮岩石必须处理干净，施工必须由有经验的老工人操作。（6）支架时注意架腿和梁安装接口范围和间距。拉杆及时固定，防止脱落伤人。（7）钢架背后一定要用木质护板闭严杖实，绝不能出现空帮空顶现象。

4 结论

井工煤矿开拓掘进工程，属于特殊行业施工，由于受到施工空间及地质构造的限制，难度较大。尤其遇到断层破碎带、流沙层、淤泥层、砾石层等岩层。淤泥层对锚网喷联合支护本质上无法起到支护效果，锚杆不能有小拖住岩层，岩层无法达到二次压力平衡，故采用U型钢架大架套小架联合锚网喷支护后，巷道顶板及两帮的位移量、塑性区范围，最大、最小主应力分布范围明显减少，能够有效地保证巷道的稳定性[3]。经过为期1个月的监测：2933m措施联络行围岩、U型钢架支护变形量极小，支护稳定，效果显著，巷道状况良好，淤泥得以控制。井下开拓掘进遇到类似岩层巷道时，不能盲目施工，首先必须评估存在的施工难度和不可预见的安全隐患，根据岩层的性质制定掘进方式和支护形式。通过该施工工艺类似我矿此段岩层性质的施工方法，其在技术上是成功的，在经济上是合理的，能够很好的对淤泥巷道起到支护防治效果。