管棚與鋼支架聯合支護在穿越破碎帶巷道中的應用

劉 濤，李建壯，王興亞

(山東黃金礦業(萊州)有限公司焦家金礦， 山東 萊州市 261441)

管棚與鋼支架聯合支護在穿越破碎帶巷道中的應用

劉 濤，李建壯，王興亞

(山東黃金礦業(萊州)有限公司焦家金礦， 山東 萊州市 261441)

巷道在穿越破碎帶、斷層等不良地層時，為保證施工人員及設備的安全，需要進行超前支護。以某深部金屬礦斜坡道施工為研究對象，對巷道穿越破碎帶時超前管棚與鋼支架聯合支護施工工藝進行論述。施工結果表明，超前管棚與鋼支架聯合支護體系在保證巷道施工質量和工期的同時，為后續作業創造了安全的施工環境。

管棚；鋼支架；聯合支護；破碎帶；巷道掘進

某深部金屬礦14中段斜坡道開挖建設過程中需要穿越破碎帶，并揭露砂巖含水層，導致巷道在破碎帶區域60 m范圍內出現大面積涌水，總涌水量為60 m3/h，水壓為1.5 MPa，水溫為27℃。通過鉆探和物理探查發現，3～9 m深度范圍內圍巖極為破碎，15～20 m深度范圍內富水性強，導水裂隙發育。

1 管棚超前支護

當巷道所通過的巖石松軟破碎嚴重時，采取預先打設管棚進行臨時支護，管棚所用材料為長4 m、直徑38 mm的鋼管，沿巷道右側頂板和右幫布置，視巖石條件鋼管間距可控制在200～300 mm之間，采用管棚進行臨時支護后，挖掘時須配合使用36U鋼支架進行臨時支護，棚距控制在500～800 mm；采用這種臨時支護方式時，掘支段長度宜控制在1.1 m。向前掘進過程中，如需繼續使用管棚進行臨時支護，管棚之間的搭接長度以不小于2000 mm為宜，如遇巖石較破碎時，可用鉆桿代替鋼管(見圖1)。

圖1 破碎帶管棚布置

2 鋼支架支護

(1) 每架鋼支架錨桿眼10個，其中左右柱腿各3個，拱部4個，鋼拱架兩個柱腳底部向上250 mm范圍內務必各有一根側向錨桿眼。錨桿安裝好后進行金屬網安裝，網片布置在鋼拱架外側，金屬網用1 m×2 m網片，采用Ф8 mm鋼筋，100 mm×100 mm網格，網與網搭接長度100 mm。外層噴射混凝土厚度100 mm，強度等級C25。

(2) 清理巷道兩幫基礎，進行36U型鋼支架安裝，檢查支架質量，確保按設計要求選用支架，施工人員按中腰線檢查巷道斷面的規格尺寸，處理好不合格部位。支鋼架前搭好施工平臺，平臺高度根據施工現場實際情況確定。巷道外層采用鋼拱架+噴錨網的支護形式，先將U型鋼拱架貼近巖壁，在柱腿下部用200 mm寬方木鋪墊，防止站腿偏移或下沉，在設計位置上安裝好鋼支架的左右柱腿并用拉桿連接，再安裝支架拱部部分(見圖2)，支架柱腿與拱部支架采用卡纜進行連接，每個搭接安裝兩套卡纜，間距為200 mm。拱部安裝好后再用拉桿連接加固。該段鋼支架的間距控制在800 mm。

(3) 鋼支架與鋼支架之間采用拉桿連接，拉桿采用Ф25螺紋鋼加工制作，鋼拱架與鋼拱架之間采用焊接方式連接，每根拉桿長度為760 mm，每個鋼拱架用8根，左右柱腿用3根，上拱架用2根。

圖2 鋼拱架支護布置

(4) 外層鋼拱架安裝加固結束后開始扎單層鋼筋，鋼筋采用Ф25 mm熱軋鋼筋，鋼筋保護層厚度為50 mm，鋼筋連接可采用綁扎搭接方式或焊接方式，鋼筋搭接長度為50d，雙面焊接長度為5d(d為受力鋼筋直徑)，鋼筋橫向間排距為200 mm，豎向間排距為220 mm；

(5) 鋼筋綁扎結束后開始支碹骨，短掘短支，碹骨全部采用20#槽鋼制作，間距800 mm，各碹骨之間采用25#螺紋鋼拉鉤連接固定，站柱橫撐用18#軌道鋼制作。墻體采用建筑金屬模板，必要時用少量木模板，然后邊放墻體模板邊澆注墻體，混凝土設計強度為C30，地面將混凝土干料攪拌好后用1 m3礦車輸送到-475 m水平，然后用ZL30型裝載機運送到工作面，利用0.2 m3攪拌機攪拌后，用HBMD12/4-22s型砼輸送泵進行澆筑。澆筑前，先用水沖洗巖面；整體進行澆筑，出現澆筑中斷時，對接觸面砼進行施工縫處理。設專人采用插入式振搗棒振搗，振搗要均勻密實，在預埋管處要著重加強振搗，確保管壁與砼聯接緊密。邊澆筑砼邊安裝模板，直至達到模頂高度。澆灌要保證連續施工，隨著灰面提高，不斷布置模板。

3 結 論

利用超前管棚與鋼支架聯合支護技術，成功完成了在高地壓、破碎巖體中安全、高效施工巷道的任務。超前管棚聯合支護體系工藝簡單、安全可靠，不僅降低了巷道返修工程量，同時為巷道快速掘進以及后續采礦工作提供了安全的作業環境。

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楊陸海，碩士，采礦工程師，主要負責采礦技術及施工管理工作，Email：dearylh@163.com。

2016￣11￣25)