井巷工程穿越礫石層的臨時支護方法分析

方海清

（太原東山東昇煤業有限公司，山西 太原 030000）

礫石層是由礫石和沙石膠結而成，礫石形狀不規則，大小不一、密度不等，膠結性差、較為松散，隨挖隨冒、會給巷道施工帶來很大困難。

1 井巷工程遇到礫石層的地質

太原東山東昇煤業有限公司的井田位于沁水煤田西北部邊緣、東山背斜西翼，井田大面積為第三、四系巖層覆蓋；第四系巖層為一套紅黃色、棕黃色亞粘土含鈣質結核、古土壤層、礫石組成；礫石以石灰巖、砂巖為主，次棱角狀，分選不好，局部含較多的砂礫石透鏡體；第三系底部為灰黃色砂礫層，其頂部膠結甚好、下部膠結疏散；礫石成分以灰巖為主，其次為碎屑，巖性以棕紅色、紫紅色粘土夾層數不等的礫石層和礫巖透鏡體組成；因此礫石層的施工成為我礦井筒工程施工中不可回避的問題。

礦井是兼并重組后的單獨保留礦井，設計要求利用原礦井的主、副斜井刷大取直后，作為新礦井的主、副斜井，并要新建回風斜井開拓全井田。在井筒刷大時，副斜井首先遇到上述的礫石層，厚度2.1～3.0 m，地表也已揭露，礫石的膠結層中分布著大小不一、形狀各異的礫石，且膠結較松散。

2 井巷工程穿越礫石層的措施

1）先用傳統的軟巖掘進時打設鋼管，對圍巖進行臨時支護的方法施工。沿井筒開挖的外輪廓線均勻打設φ=30mm、L=3m的鋼管，進行巷道臨時支護，實現在礫石層的安全掘進；采用YT-28型風動鑿巖機打眼后將鋼管打入，但在打眼施工時遇到了問題，鉆眼打進50 cm時遇到的礫石硬度較大，眼打不進去；重新布孔打眼，也遇到同樣的問題；后又發現眼打進去退鉆桿時還會遇到塌孔、且較嚴重，鉆桿退出后鋼管無法打入。因此打設鋼管法不宜實施。

2）用注膠法（對膠結松散的礫石層進行膠結）開挖的施工方法，發覺也有不少問題。首先也是注膠孔的打設問題，其次是膠的注入量大小很難掌握。量大會使開挖部位也膠結起來、影響開挖進度、成本較高；量小則很難起到應有效果。因此注膠法亦非上策。

3）采用U型鋼臨時支護方法解決了穿越礫石層的問題：采用沿巷到外輪廓線插入密集木板，對周圍巖體進行支護。木板的插入，由人工在有支護的地點用長柄工具進行掏挖，深1.00 m后將木板插入（木板規格：50 mm×150 mm×1 200 mm）；木板的另一端架于已支好的碹體上。木板插入由上向下、先中間后兩邊的方法依次逐塊進行，直至把巷道周邊固定完畢后，進行巷道的人工開挖；挖設500 mm后進行U型鋼支設，支設好后繼續進行開挖，夠500 mm后再進行U型鋼的支設，以此方法循環進行；支護3架U型鋼支架后進行下一循環木板超前，選用U25型鋼，支架間必須架設牢固的拉桿，支架與木板間背緊背牢，支護1 500 mm后進行混凝土永久支護。采用此種方法可通過礫石層。

3 結束語

采用U型鋼臨時支護方法穿越礫石層時，縮短了臨時支護距離，實現了無空頂作業，安全性大為提高；礫石層支護好后，人員進行模版的架設與鋼筋的綁扎，質量有了明顯提高，掘進工效有了保證。東昇煤業有限公司采用此法順利穿越礫石層，取得很好效果。

[1]王曉雷.沙吉海煤礦礫巖層礫石粒度及強度特征分析[J].煤礦開采，2012(2):26-28.