主斜井巷道松軟巖石泥化變形段處理方案研究

任　強

(鄂爾多斯昊華紅慶梁礦業(yè)有限公司，內蒙古鄂爾多斯　014316)

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主斜井巷道松軟巖石泥化變形段處理方案研究

任強

(鄂爾多斯昊華紅慶梁礦業(yè)有限公司，內蒙古鄂爾多斯014316)

摘要:根據(jù)紅慶梁煤礦主斜井變形段的實際變形情況，提出了兩種變形段處理方案，并介紹了兩種加固方案的具體施工方法，通過現(xiàn)場監(jiān)測，指出鋼梁錨索加固+鋪網(wǎng)架棚+噴漿加固方案支護效果較好，保證了施工安全。

關鍵詞:主斜井，變形段，鋼梁錨索，架棚支護

1　主斜井變形段變形情況

紅慶梁煤礦位于內蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市達拉特旗境內，行政區(qū)劃隸屬昭君鎮(zhèn)管轄。井田在達拉特旗政府所在地的西南方向，相距約65 km，從屬于塔然高勒礦區(qū)。礦井設計生產(chǎn)能力: 6．0 Mt/年;礦井移交生產(chǎn)時井巷工程總長度30 901 m，其中:煤巷:22 519 m，占總長度的72．9%;巖巷:8 382 m，占總長度的27．1%。萬噸掘進率:51．5 m，總占地面積:162．97 km2，建井工期:42個月［1-3］。紅慶梁礦主斜井341 m～360 m圍巖變形段圍巖破碎，巖性為中膨脹砂巖、含水量高，圍巖遇水泥化、崩解嚴重，施工時，由于原有支護結構強度不足造成巷道變形，其中左幫變形嚴重。變形基本穩(wěn)定后對圈巖收斂變形進行了監(jiān)測。經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)測，此段巷道12個月圍巖頂板下沉變形最大值約為50．56 mm，底板起鼓變形最大值約為43．52 mm，左幫擠進變形18．84 mm，右?guī)蛿D出13．74 mm。從變形監(jiān)測結果看，巷道變形基本穩(wěn)定，目前是處理變形段的較好時期［3-5］，因此提出修復、加固此變形段措施，保證施工安全。主斜井變形段平面位置圖見圖1。

2　變形段處理方案

基于主斜井變形段圍巖巷道變形收斂的實際情況，提出以下兩種方案:1)鋼梁錨索加固+鋪網(wǎng)架棚+噴漿加固處理方案。首先，順巷道方向在巷道頂部、兩側拱形部位打三排錨索掛槽鋼將拱頂挑住，然后從上向下逐架拆除變形U型支架，將巷道找夠規(guī)格后架設U型鋼鋪網(wǎng)噴漿，按拆一架架一架，不得大拆大卸，造成二次塌冒變形，見圖2，圖3。2)注漿+鋪網(wǎng)架棚+噴漿加固處理方案。如果錨索打不進去無法實現(xiàn)鋼梁鋪網(wǎng)加固時采用先注漿加固變形段頂部，待達到強度后從上向下逐架拆除變形U型支架，將巷道找夠規(guī)格后架設U型鋼鋪網(wǎng)噴漿，按拆一架架一架，不得大拆大卸，造成二次塌冒變形，見圖3，圖4。

圖1　主斜井變形段平面位置圖

3　施工方式

3．1方案一

鋼梁錨索加固+鋪網(wǎng)架棚+噴漿。

鋼梁錨索加固:2014年5月從井口向迎頭沿著巷道方向在原有鋼架基礎上增加鋼梁錨索加固方案，即先在變形段按照鋼梁上預留孔位置打眼，之后人工手托鋼梁在預留孔處打錨索固定，最后在鋼梁與頂板連接處用木剎固定牢靠。鋼梁采用22號槽鋼，槽鋼長度為3 m均勻布置3個預留孔，打3根錨索，錨索規(guī)格為φ17．8× 7 300。

圖2　橫梁錨索斷面圖

圖3　架棚斷面圖

圖4　注漿管布置圖

鋪網(wǎng)架棚:2014年7月份從井口向迎頭方向依次拆除已變形的U型支架，割掉拱、頂部外露錨索，拆除原有鋼梁并鋪網(wǎng)架棚，架棚前先使用風鎬擴刷至設計斷面，荒寬×荒高=5 600 mm× 4 350 mm，按拆一架刷一架架一架棚，不得大拆大卸，造成二次塌冒變形，保證架棚質量。架棚時采用前探梁作為臨時支護，前探梁不得少于2根。U型棚采用25號U型鋼加工，棚間距800 mm，施工時開始架設棚梁，最后架設棚腿，為保證25 U型棚牢固、穩(wěn)定，在棚梁正頂處打2根護棚錨桿，在左右兩幫棚腿向上1．2 m處各施工2根護腿錨桿鋼筋網(wǎng)，采用6．5 mm的圓鋼焊接，長×寬= 1 800×1 100 mm，網(wǎng)格為:100 mm，網(wǎng)片壓茬不小于100 mm，并用14號鐵絲綁扎牢固，綁扎間距不得超過300 mm［5-7］。

噴漿:噴射混凝土采用自拌混凝土，混凝土制作利用地面攪拌站集中攪拌，噴射混凝土強度為C25，嚴格按照設計配合比調配混凝土，噴射200 mm厚。

3．2方案二

注漿+鋪網(wǎng)架棚+噴漿。

注漿:由迎頭向井口方向，進行壁后及圍巖注漿充填。對棚后注漿采用40 mm鋼管一頭車魚鱗扣，另一端車100 mm長絲頭連接注漿泵混合器。根據(jù)冒落高度及片幫厚度使用不同長度的注漿管對冒落部位進行注漿充填加固［7-10］。1)注漿孔口管及注漿錨桿參數(shù)。注漿孔口管采用φ40 mm國標無縫鋼管加工，尾部車螺紋段100 mm，端部車魚鱗扣，端部開花管狀。注漿孔口管根據(jù)不同部位及片幫冒落厚度使用不同長度的注漿孔口管，其加工長度分別為1 000 mm，3 000 mm，5 000 mm。注漿管排距2 000 mm，每排5根(拱部1根，兩肩窩各1根，底板以上1 m處1根)。2)注漿參數(shù)。a．采用單液水泥漿注漿，雙液漿封孔，用P．O42．5普通硅酸鹽水泥配制;水玻璃采用38 Be'。b．單液漿配比:采用三種配比:水∶水泥=0．8∶1，1∶0．8，1∶1;雙液漿配比:水泥漿液與水玻璃漿液:1∶0．7～1∶1;水灰比:0．4～0．5。在注漿過程中，視具體情況，適當調整灰漿濃度，以提高注漿效果。c．注漿壓力:棚后加固注漿終壓不大于2 MPa。d．注漿結束標準:達到終壓力值時繼續(xù)注漿10 min～15 min停止。

鋪網(wǎng)架棚:注漿結束后從井口向迎頭方向依次拆除已變形的U型支架并鋪網(wǎng)架棚(具體施工方法同方案一)。

噴漿:噴射混凝土采用自拌混凝土，混凝土制作利用地面攪拌站集中攪拌，噴射混凝土強度為C25，嚴格按照設計配合比調配混凝土，噴射150 mm厚。

4　結語

經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)測，經(jīng)方案一支護以后，此段巷道12個月圍巖頂板下沉變形最大值約為5．71 mm，底板起鼓變形最大值約為4．54 mm，左幫擠進變形2．15 mm，右?guī)蛿D出1．56 mm。方案二支護以后，此段巷道12個月圍巖頂板下沉變形最大值約為10．45 mm，底板起鼓變形最大值約為9．65 mm，左幫擠進變形9．89 mm，右?guī)蛿D出6．46 mm。兩種方案分別在兩個試驗段進行實踐，對支護結果進行了監(jiān)測，數(shù)據(jù)表明方案一鋼梁錨索加固+鋪網(wǎng)架棚+噴漿加固處理方案支護結果較好，適合現(xiàn)有紅慶梁礦主斜井圍巖變形段圍巖破碎情況，改進了因為原有支護結構強度不足造成巷道變形，對左幫變形起了較大的抑制作用，保證施工安全。

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On processing scheme of soft rock-siltized deformation section of major inclined shaft roadway

Ren Qiang
(Ordos Haohuahongqingliang Mining Co．，Ltd，Ordos 014316，China)

Abstract:According to actual deformation conditions of major inclined shaft deformation section of Hongqingliang coal mine，the paper puts forward two kinds of deformation processing schemes，and introduces their specific construction methods of two kinds of reinforcement schemes．Through in-situ monitoring，it points out that:the support effect of steel-beam anchor cable reinforcement+paving shed+casting reinforcement is better，which guarantees construction security．

Key words:major inclined shaft，deformation section，steel-beam anchor cable，shed supporting

作者簡介:任強(1982-)，男，工程師

收稿日期:2015-10-23

文章編號:1009-6825(2016)01-0077-02

中圖分類號:TD263

文獻標識碼:A