二步驟采場(chǎng)出礦進(jìn)路岔點(diǎn)處工字鋼拱架支護(hù)的優(yōu)化方案

歐陽后碧 高黎

（新疆哈巴河阿舍勒銅業(yè)股份有限公司 哈巴河 836700）

1 引言

阿舍勒銅礦深部礦體采用大直徑深孔階段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法，一步驟回采完畢后，需在充填體內(nèi)做采切工程進(jìn)行二步驟回采工作。由于一步驟充填體內(nèi)含有殘礦，在掘進(jìn)到殘礦堆后需要工字鋼進(jìn)行支護(hù)。在出礦穿脈與出礦進(jìn)路岔點(diǎn)處，頂板暴露面積大，支護(hù)質(zhì)量要求尤為嚴(yán)格。本文從鋼拱架破壞分析入手，來提供岔點(diǎn)工字鋼支護(hù)的優(yōu)化途徑。

2 工字鋼拱垮塌情況介紹

通過對(duì)幾個(gè)垮塌點(diǎn)的情況分析來看：

（1）垮塌處頂板穿過充填采場(chǎng)殘礦堆區(qū)域，特別岔口處頂板暴露面積大，造成殘礦堆不穩(wěn)定。

（2）鋼拱架頂梁與殘礦未充分接觸，殘礦堆大塊造成沖擊壓力，使鋼拱架受力陡增。

（3）鋼拱架未能形成聯(lián)合受力，壓力集中在個(gè)別拱架上。

（4）鋼拱架整體穩(wěn)固性不強(qiáng)，一處垮塌帶倒多處拱架垮塌，造成連鎖反應(yīng)。

3 鋼拱架支護(hù)的優(yōu)化途徑

（1）從源頭控制。采場(chǎng)殘礦盡量回收干凈，有殘礦堆的要在采場(chǎng)驗(yàn)收時(shí)附在實(shí)測(cè)圖上，出礦穿掘進(jìn)時(shí)提前拿出應(yīng)對(duì)措施。

（2）充分接頂。支護(hù)時(shí)鋼拱架頂梁與頂板要充分接觸，不得留有空區(qū)，有空區(qū)可以采取混凝土澆灌或者填充圓木的方式。

（3）鋼拱架聯(lián)合受力。將頂板上的壓力均勻分?jǐn)偟矫總€(gè)拱架上，可采用大梁上架縱梁的方式將多個(gè)拱架大梁連成一個(gè)整體受力的平面，避免壓力集中。

（4）提高鋼拱架的整體穩(wěn)固性。在施工中采取“穿靴帶帽”、抱腿、斜撐、腿間連接筋和拱架間拉桿等方式來保證拱架整體性和穩(wěn)固性。在特殊要求地點(diǎn)比如：殘礦帶、岔點(diǎn)、大跨度區(qū)域需要提高穩(wěn)固性，可將此地段的鋼拱架支撐腿與邊幫澆灌，頂板噴漿使頂梁與頂板形成一體。

（5）提高鋼拱架的承受力。在大跨度和岔點(diǎn)區(qū)域，提高工字鋼的規(guī)格來提高拱架的承受力。

4 優(yōu)化后的工字鋼支護(hù)形式

4.1 施工前準(zhǔn)備

（1）鋼拱架支護(hù)前先檢查開挖斷面，欠挖處要補(bǔ)鑿，巷道底板挖至硬底。這樣能保證鋼拱架支撐腿整獲得足夠的支撐力，頂梁整體受力。

（2）混凝土澆筑支撐腿，前期做好砼試塊強(qiáng)度試驗(yàn)，來確定最優(yōu)配合比。保證混凝土強(qiáng)度達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度。

（3）標(biāo)定中腰線，安裝時(shí)候用中腰線確定拱架間距、頂梁高度等參數(shù)。

4.2 安裝要求

工字鋼支護(hù)在施工過程中必須嚴(yán)格按工藝要求施工，保證施工質(zhì)量，才能確保工字鋼的承受力。特別出礦進(jìn)路岔點(diǎn)處空間跨度大、施工難度大、使用時(shí)間長，需要更高的標(biāo)準(zhǔn)來保證工字鋼的承受力。

（1）岔點(diǎn)處大門架采用兩根工30的工字鋼并列，且捆扎在一起，捆扎采用32mm的螺紋鋼箍筋。

（2）混凝土包腿厚度高度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，保護(hù)層厚度要達(dá)標(biāo)。避免被鏟運(yùn)機(jī)撞開保護(hù)層，造成支撐腿銹蝕，強(qiáng)度受損。

（3）工字鋼的縱向連接筋必須將所有工字鋼連接在一起，縱筋且密度到達(dá)強(qiáng)度要求。

（4）頂梁上的縱梁采用工20m工字鋼，與拱架頂梁垂直排列并與之焊接一起，縱梁上部與頂板背實(shí)。

（5）支撐腿采用工30 工字鋼。支撐腿上下兩端必須有墊板。支撐腿上中下打三根鎖腳錨桿，保證穩(wěn)定性。支撐腿上端頭焊接三角斜撐與頂梁連接一體。優(yōu)化后的工字鋼支護(hù)形式如圖所示：

圖1 工字鋼支護(hù)形式

5 結(jié)論

二步驟回采采場(chǎng)出礦進(jìn)路的工字鋼支護(hù)既要方便人員的作業(yè)又要能承受頻繁的采場(chǎng)爆破擾動(dòng)。使用時(shí)間長，使用環(huán)境惡劣，特別岔點(diǎn)處由于跨度大，支護(hù)質(zhì)量尤為嚴(yán)格。岔點(diǎn)處工字鋼按優(yōu)化后的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，能提升工字鋼的承受力和使用年限。