馬蘭礦立交過空巷加固支護技術的應用

成建國

(西山煤電集團 基建處，山西 太原 030053)

·技術經驗·

馬蘭礦立交過空巷加固支護技術的應用

成建國

(西山煤電集團 基建處，山西 太原 030053)

西山煤電集團馬蘭礦施工的南八軌道運輸大巷服務于南八采區，由于所處巷道頂板松軟圍巖破碎，頂板壓力顯現、離層變形嚴重，給施工帶來了很多困難，針對上述情況，馬蘭礦采用過空巷段錨網噴+錨索+鋼拱架聯合支護的加固方案，較好地控制了巷道圍巖的變形，解決了頂板破碎、巷道壓力大給貫通施工帶來的困難，取得了良好的支護效果，確保了施工安全，并保證了以后的使用，為礦井以后類似條件下近間距交叉巷道的施工提供了寶貴的經驗。

立交；過空巷；加固支護

1 概 況

西山煤電集團公司馬蘭礦施工的南八軌道運輸大巷服務于南八采區，當施工至里程605.4～615.7 m時，從12511軌道巷運輸聯巷下方通過，垂直實體間隔為2.8 m.施工至里程622.7～627.0 m時，從12511回風聯巷下方通過，垂直實體間隔為0.8 m，且巷道里程606 m、622 m、625 m處頂板分別見落差2.5 m、0.5 m、1.8 m的正斷層，3條正斷層均位于過空巷段，由于所處巷道頂板松軟圍巖破碎，頂板壓力顯現、離層變形嚴重，給施工帶來了很多困難。針對上述情況，馬蘭礦采用過空巷段錨網噴+錨索+鋼拱架聯合支護的加固方案。巷道掘進沒有影響上方巷道，安全通過了近間距交叉巷道，并保證了以后的使用效果。

南八軌道運輸大巷為半圓拱形斷面，掘進尺寸為凈寬6 300 mm,墻高2 300 mm，噴漿厚度100 mm，噴砼強度為C20. 南八軌道運輸大巷與立交空巷位置平面圖見圖1.

圖1 南八軌道運輸大巷與立交空巷位置平面圖

2 加固方案及支護設計

2.1 加固方案

1) 里程605.4～615.7 m段。

當施工至里程605.4～615.7 m段時，將從12511軌道巷運輸聯巷下方穿過，實體間隔為2.8 m，且606 m處有1處2.5 m的正斷層，圍巖破碎。巷道掘進時采用小循環爆破作業，短掘短支，循環進度0.6 m. 巷道斷面尺寸變為凈寬6.3 m，墻高2.3 m，拱高3.1 m.

此段巷道支護方案為錨網噴+錨索+鋼拱架聯合支護，錨索和拱架排距都為600 mm. 具體為:正頂采用2 000 mm錨桿支護，兩側使用5 200 mm錨索支護；拱架間距600 mm(中對中)，共計架拱16架，且為有腿拱架。首先架設半圓拱，半圓拱采用d20 mm×2 000 mm錨桿進行固定并噴砼，待出碴后，再進行安裝拱腿。架拱噴砼完成后，必須保證巷道凈寬6 m，凈高5.3 m. 最大最小空頂距：放炮后，錨索距迎頭最小距離不超過200 mm，最大距離不超過800 mm；拱架必須及時支設，距巷道最小距離不超過500 mm，最大距離不超過1 100 mm. 架拱巷道支護斷面圖見圖2.

圖2 架拱巷道支護斷面圖

2) 里程615.7～622.7 m段。

當施工至里程615.7～622.7 m段時，里程622 m處有1條0.5 m的正斷層，圍巖破碎。巷道掘進時采用小循環爆破，短掘短支，循環進度0.8 m，期間嚴格執行敲幫問頂，并密切注意頂板巖性。

3) 里程622.7～627.0 m段。

當施工至里程622.7～627.0 m時，將從12511回風聯巷下方穿過，由于垂直實體為0.8 m，巷道頂部將與12511回風聯巷底部貫通，具體方案為：

施工至里程620 m時，在南八軌道運輸大巷巷道頂部用探水鉆斜打探水孔至12511回風聯巷，將12511回風聯巷巷道積水排至南八軌道運輸大巷，確認積水對施工無影響后再施工掘進，采用小循環掘進，循環進度0.8 m，并放小炮與12511回風聯巷貫通。由于12511回風聯巷周圍巖性破碎，且12511回風聯巷存在時間長，局部支護失效，為加強貫通處頂板安全，防止空頂作業，特需對12511回風聯巷重新支護。貫通小口后，通過貫通處將支護材料運送至12511回風聯巷，對貫通處前后10 m進行全錨索加掛鋼筋網、噴砼支護。必須將12511回風聯巷網兜處理完畢后，再重新聯網支護，支護采用每米頂部5根錨索，兩幫各2根錨索，并加強支護處噴砼封閉。錨索規格為：d21.6 mm×5 200 mm，間排距1 000 mm×1 000 mm，噴砼厚度100 mm，規格C20. 12511回風巷聯巷加強支護圖見圖3.

圖3 12511回風聯巷加強支護圖

當對12511回風聯巷加強支護完畢，巷道往前掘進至637 m處后，再返回貫通處人工假頂施工，假頂長5 m.假頂施工具體方案為：

a) 在貫通處12511回風聯巷底部人工挖11#工字鋼基礎，個數2個，基礎規格為：長5 m×深1 m×寬0.8 m. 基礎挖好后，用混凝土進行澆筑，厚度400 mm，規格：C20. 澆筑后必須保證巷道施工完成后凈寬6 m，凈高5.4 m.

b) 頂部鋪礦用11#工字鋼，工字鋼長7.5 m，間距100 mm排列(邊-邊距離)，在安放工字鋼時，必須保證工字鋼兩端各超出南八軌道運輸大巷巷道700 mm.

c) 在工字鋼底部支模，并鋪鋼筋網，鋼筋網用雙股8#鐵絲固定，噴砼100 mm厚度。

d) 在工字鋼頂部同樣用雙股8#鐵絲固定一層鋼筋網，混凝土澆筑200 mm，然后再掛一層鋼筋網，用混凝土澆筑300 mm，共計澆筑厚度500 mm. 施工完成后確保矩形巷道凈高5.4 m. 混凝土規格C20.

e) 施工假頂時，在南八軌道運輸大巷巷道左右兩端頂部預留2個泄水孔，用噴漿管做泄水管，連接12511回風聯巷和南八軌道運輸大巷巷道水溝，用于對12511回風聯巷積水的處理。噴漿管在墻壁噴砼施工時一并噴入墻壁內，保證巷道凈寬6 m.

南八軌道運輸大巷通過12511回風聯巷段，兩幫支護方式為：兩幫各多開挖100 mm，驗收合格后按規程規定進行永久支護(鋼筋網+錨桿)，間排距800 mm×800 mm，兩幫噴砼厚度各200 mm. 施工完成后確保矩形巷道凈寬6 m，凈高5.3 m. 假頂施工斷面圖見圖4.

圖4 假頂施工斷面圖

2.2 安全技術措施

1) 進入貫通段10 m以內時，隨時觀察貫通處的支護情況，并對被貫通巷道加強支護。

2) 進入貫通范圍后，必須核實巷道迎頭里程、當班進尺及剩余工程量，并向有關領導及時匯報。

3) 距貫通5.0 m以內時，采用長探短掘的方法進行施工，打探眼與回風聯巷打透，確定貫通位置是否合適，采用0.8 m的循環掘進。

4) 剩余5 m時，必須提前通知通風區，做好風量調節設施；貫通后，停止巷道內作業，待通風區調整好通風系統后方可繼續作業。

5) 巷道貫通除嚴格執行上述規定外，還必須嚴格執行《煤礦安全規程》中第108條有關規定。

6) 貫通時警戒的布置：放炮前，必須兩人一組，在12511軌道巷運輸聯巷、12511回風聯巷和南八軌道運輸大巷通往放炮地點的所有通道口處設置警戒，警戒設好后，警戒人員帶領各個地點的作業人員撤離至爆破地點附近，在警戒線拉上繩子、并掛上寫有“放炮警戒”的警戒牌。警戒人員未放好警戒或警戒附近作業人員未拉繩嚴禁爆破作業，爆破作業完成后所有人員30 min后方可進入工作面作業，放警戒的同時，必須切斷工作面所有電氣設備的電源，將開關手把打到零位。

7) 所有施工人員必須持證上崗，施工遇到問題必須及時進行匯報和處理，確認安全后方可施工。

3 工程實踐效果

為驗證支護效果，在聯合支護巷道里程 615 m、620 m、625 m設置了3處觀測點，采用鋼尺收斂儀監測頂板下沉量及兩幫收斂值。通過收集4個月的觀測數據表明，南八軌道大巷這3處聯合支護段巷道穩定，頂底板及兩幫移進量很小，統計兩幫移進不超過10 mm，頂板下沉20 mm以內，無底鼓，巷道圍巖處于穩定狀態，巷道的變形得到了有效控制，達到了良好的支護效果。

4 結 論

近間距立交過空巷掘進施工，根據圍巖及地壓顯現的變化，合理地選擇支護方式和支護參數就能達到理想的支護效果。馬蘭礦施工的南八軌道運輸大巷，在上覆巷道近間距，周圍圍巖松軟破碎，且伴有構造情況下，合理采用過空巷段錨網噴+錨索+鋼拱架聯合支護的加固方案，較好地控制了巷道圍巖的變形，解決了頂板破碎、巷道壓力大給貫通施工帶來的難題，避免了二次支護施工，取得了良好的支護效果，確保了施工安全，為礦井以后類似條件下的施工提供了寶貴的經驗。

[1] 東兆星，劉 剛.井巷工程[M].第3版.徐州：中國礦業大學出版社，2013:55-59.

[2] 朱育超，宋海兵.煤炭科技[M].徐州：中國礦業大學出版社，2015：67-68.

[3] 石樹理.巷道支護[M].北京：中國勞動出版社，2013：23-27.

ApplicationofStrengtheningSupportTechnologyonInterchangeCrossingGoafinMalanCoalMine

CHENGJianguo

Due to the crushing of the soft surrounding rock and the roof itself, the construction of the South 8th Rail Roadway for underground transportation faces many difficulties. In view of the above situation, the consolidation for the roadway in Malan coalmine is carried out by the combination of bolt net and spraying plus anchor cable plus the steel-made arch. The deformation of the surrounding rock is well controlled, and the problem caused by crushing roof and tunnel pressure have been largely resolved, good supporting effect achieved, the construction safety guaranteed, which also provides valuable experience for the construction of similar cases.

Interchange; Crossing goaf; Reinforcement support

TD353

：B

：1672-0652(2017)07-0043-03

2017-04-22

成建國(1980—)，男，甘肅秦安人，2011年畢業于太原理工大學，助理工程師，主要從事煤礦礦建工程的施工管理和造價管理工作(E-mail)xsmdcjg@163.com