小型棚架在巷道修護中的研究與應用

許元軍

（夾河煤礦安全生產部,江蘇 徐州 221167）

0 前言

在煤礦開采中，隨著資源的不斷減少，開采工作面也在不斷地向深部延伸，深度開采是很多煤礦企業所面臨的現實狀況。深部開采將面臨著更大的地質條件限制，由于巖體的可塑性、膨脹性、崩解性、流變性和易擾動性等5個力學屬性，且受限是高地壓、高應力，在高低壓、高應力條件下，巖石成因不一，種類繁多，地質條件復雜，部分巷道巖石成軟巖狀態。加之軟巖的變形大、來壓快、初期變形劇烈等共性，造成巷道破壞嚴重，需要進行修理維護。怎么在保障巷道的正常使用的前提下，能夠給修護工作提供足夠的安全保障，這給巷修專業提出一個很大的難題。本文根據筆者的多年現場經驗及現場的實踐情況，介紹超前小型棚架支護，且得到很好的實際效果的方法，以供參考。

1 使用點巷道情況簡介

-1010大巷是我礦最為主要的運輸巷道，承擔著我礦主要的運輸、行人及通風、回風的重要任務，是我礦生產計劃的咽喉要道。由于處于深部水平，巷道受到應力集中，且部分巷道的巖性較軟，受服務年限、水浸、風化等因素影響，巷道變形明顯、位移量較大，造成巷道松動圈變大。原支護為錨網梁索噴支護，頂板、幫部噴體開裂明星，給巷道的行人、運輸造成了嚴重的安全隱患，不能滿足實際的安全生產要求。從2012年10月份，我區進入部分巷道進行擴巷修護，巷道的寬度為3.2m，高度為2.0 m，并多處噴體開裂，頂板破碎造成零星的漏頂現象。

由于此處屬于運輸、行人及通風的主要區域，在修護的同時，必須保持巷道的正常使用。在此基礎上，必須進行有效的安全防范措施。開始，我們采用點柱進行超前臨時支護。隨著施工的推進，未施工段巷道壓力顯現愈來愈明顯，巷道變形、噴體開裂、漏頂現象也愈來愈嚴重，點柱數量也不斷地增加，由于此處行人、運輸比較頻繁，點柱打上運輸時又得拿下，等車輛過去時進行及時補打上去，現場施工人員疲于打、卸點柱，工程進度緩慢，造成了大量的工時浪費，且存在安全隱患。

2 本設計的應用

（1）成因。在修護初期，使用點柱不能滿足現場需要，且造成了大量的工時投入、浪費，此時，在此條件下，我們設計扶設小型棚架進行超前臨時支護。

（2）小型棚架設計及應用。1）小型棚架結構示意圖（見圖1，單位：㎜，比 例：1：50）；2）具體施工工序（如圖1所示）。①采用套單棚，扶平棚，棚架采用11號工字鋼焊制，棚距中-中800㎜，誤差不超過±50㎜，連桿規格800mm×100mm×10mm，眼中距760mm，扎距：500mm；②梁子全長1600mm，發頭長100㎜，牙殼長50㎜，中間用兩個連桿進行加固連接，連桿與連桿間距400㎜，連桿離梁端頭距離600㎜；③棚梁長度為2.0m，棚架之間采用連桿進行整體連接，第一個加固點離棚腿上端頭600㎜，第二個加固點離第一個加固點400㎜,連桿規格800mm×100mm×10mm，眼中距760mm；④采用半圓木進行接頂，半圓木規格長度為：1000mm，直徑不小于200mm，另用1000mm×100mm×50mm的木枇子配合支護，枇子間距300mm，空頂處用半圓木接實，嚴禁空頂；3）使用步驟。施工前，現在施工點前方1m范圍前開始扶設棚架，一個組合為10架。在施工的過程中，待修護完一棚時相鄰棚架露出200mm時，方可拆除已修護過的棚架，并把拆除的棚架及時補接在前方，保證臨時支護棚架數量為10架，并然后再進行向前掘進，如此重復，直至施工完畢。

（3）棚架使用效果。此棚架于2012年10月在我礦-1010大巷擴巷修護中使用，使用后明顯改善了現場施工的安全性、可靠性，保證了現場的安全生產，同時也疏通了現場的運輸和行人，節省了待修巷道內的所有液壓安全點柱和打點柱的工時，受到廣大職工及礦領導的好評和贊賞，并于2015年7月2日中班，在7447外斜巷投入使用，2013年12月份在夾張大巷修護中投入使用，有效地控制冒頂、漏頂現象，在保證現場擴巷安全施工的同時，保證了巷道內的正常運輸、行人，取得了良好的安全效果和生產效果。

（4）本設計的使用意義。1）增強安全安全的可靠性。扶棚后，上面用半圓木和木枇子接頂，防止噴體開裂掉落，同時也防止掉落噴體后破碎的煤、矸石脫漏下來。給施工現場提供了有力的安全生產保證；2）方便運輸，提高工作效率。使用前車輛經過時必須把打上的臨時點柱撤掉，待車輛經過時再補打上去。使用后不需要安全點柱，方便車輛運輸及來往的行人；3）節省了大量的工時。使用該臨時支護棚架前，每班安排人進行頂板找掉，并需2個人進行設警戒，頻繁地增補、撤除臨時點柱，造成了大量工時的消耗。使用此臨時支護棚架后這些工時都已經省去，很大程度上節省工時，明顯提高勞動效率。

圖1

4 結論

本文具體介紹了在巷道修護中的超前支護方式，這些理念使用于深部開采及巖性較軟的巷道修護中，在巷道的掘進修護過程中，巷道破壞較嚴重，尤其是頂板破壞嚴重，幫部也受到一定的破壞現象時，能夠有效控制現場頂板、幫部破碎等隱患；在巷道修護中，給現場的安全生產提供了有力的保障，實現了修護工作的本質安全，增加了安全性，同時也節約成本，提供工作效率，對巷道的保養、維護、超前支護理論的研究有一定的參考意義。

[1]朱俊平.軟巖巷道支護技術及其在實踐中的應用[J].煤礦工程,2006(05):20-21.

[2]吳再生,劉祿生.井巷工程[Z].2004:2,130-131.