软岩巷道施工与维护技术探讨
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摘 要:通过软岩巷道失修原因分析,采取相应对策,最大限度的降低巷道失修率,既确保了安全生产,又提高了经济效益。
关键词:软岩;巷道失修;维护技术及对策
中图分类号:TD82 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2011)0020(C)-0291-01
一、概况
新集三矿井田地处安徽省淮南市凤台县城西约4km处。矿井属软岩矿井,主要由泥岩、砂岩、粘土岩、油母页岩和煤组成,地层成岩期短,岩石强度低,普氏系数0.2―1.2。蠕变性强,易风化潮解,不同程度含有蒙脱石等膨胀性矿物质(含量为8.61%―42.76%),岩体怕风、怕水、怕震动。巷道支护困难,虽采取相应对策,但不同程度存在巷道失修现象,制约当前矿井安全生产,因此及时维修对此类软岩矿井尤其重要。
二、巷道发生变形主要状况
砌碹巷道变形主要表现为料石掉片、压碎、底鼓、两帮内挤等;架棚巷道变形主要表现为背板折断、棚顶弯曲、棚腿压弯、底鼓等,如:①1998年施工的-250东付巷,层位在煤1至煤2之间,支护形式为砌碹,一次成巷,结果当月巷道发生料石压碎,底鼓0.8m,为此,采取了先架棚导硐,进行压力释放后再砌碹二次支护方式,取得较好的效果;②2003年2月11206运输巷在施工中,距迎头60m以外架棚反拱喷浆支护段,发生底鼓长度50m,底鼓高度0.7m,采取了返碹处理,主要原因是:11206运输巷地处向斜轴部,又加周围断层多且断层走向与巷道方向一致,压力较集中,为此,向前施工采取两次成巷,让底板底鼓进行压力释放的方法,效果较好。
三、加强失修巷道管理工作
(一)建立巷道定期普查制度,做到至少每月普查一次,夏季至少每旬对重点失修巷道进行巡回检查一次。(二)合理编排巷道维修计划,做到先急后缓,满足通风、运输、排水的需要,保证矿井安全生产。(三)制定矿井井巷齐抓共管责任制,原则上谁的生产区域谁负责巷道日常检查工作,做到责任明确,各负其责。(四)加强巷道维修技术管理工作,做到理论与实践相结合,软岩巷道支护,在膨胀性岩层和特殊地质构造应力影响下,完全靠一次性支护很难奏效,二次补强加固,局部压力释放,符合软岩卸压、让压支护理论,施工中必须采取控制顶板措施,避免顶板掉顶造成巷道顶部变形。
四、巷道维修方法
(一)砌碹巷道局部掉片,料石掉片深度不超过0.1m时,可采取喷浆加固技术,一方面进行补强,另一方面进行封闭隔绝,防止巷道继续变形。(二)交岔点巷道防止变形加固措施,一般采用支设铁骨架喷浆加固技术。(三)架棚巷道发生变形时,一般采用套棚或打点柱补强技术措施,防止棚顶变形,棚腿弯曲,变形严重时可采取返碹办法进行处理。(四)回采巷道原则上加强超前支护管理,从长度、强度、密度上下功夫,防止巷道支护因受动压影响而变形。(五)巷道断面大,顶部有支护空间应采取打托梁锚喷加固技术。2003年1月-250东主巷229#加固和-250东主巷10106面材料巷门口向里巷道加固,打托梁材料使用的是回采工作面回收的工字钢,一方面提高了钢棚复用率,另一方面加强了巷道支护强度。(六)回风巷确需架棚支护时,应根据巷道变化情况,加固成短棚顶弧形腿支护,以便减少背顶背板的数量,降低材料消耗。一般回风巷不易架棚支护,防止背板腐朽支护失效。
五、采取技术措施,减少巷道维修量
(一)加强工程质量管理,抓好隐蔽工程管理,严格按措施施工。(二)搞好矿压观测,合理确定停采线,防止巷道受动压影响而失修现象的发生,2011年2月258103面和5月261305面停采线确定比较合理。(三)巷道维修要及时,做到初期有加固补强措施,防止增加巷道失修长度;对失修巷道进行返修处理时,先加固两端或采取开茬处理措施,防止巷道外延破坏。(四)维修巷道尽量采用风镐,确需放炮时必须采取放小炮方法,避免因震动而增加失修长度。(五)重视巷道积水治理工作,防止因受水影响而造成巷道底鼓破坏。(六)对于构造应力复杂地段,采取压力释放和砌碹壁后充填砼等增强支护强度相结合的办法,进行综合治理。
六、巷道维修注意事项
(一)顶板管理上,重视返修巷道开茬点前后的加固工作,一般情况下应保证超前支护长度不少于6m,控制循环进尺为1―1.5m,施工顺序先顶后底,防止掉片伤人。(二)加强电缆、风、水管路的保护,一方面应采用风镐施工,另一方面采取风水管路电缆落地,用Φ100mm开口管、大板、皮带进行可靠的保护,有架空线时应设置分区开关,并在工作区域将架空线套好绝缘装置。(三)在大巷返底时电机车通过前必须打好料石垛,加固好轨道,且人员撤至安全地点,电机车方可通过。(四)巷道返修顺序一般顺着风流方向进行,以免影响视线。(五)巷道进行喷浆时应在下风流侧设好净化水幕。(六)在皮带巷进行返修时应提前打好保护皮带平台,防止矸石砸坏皮带,造成事故。
七、今后巷道失修管理努力方向
(一)建立健全工程质量终身制和返修工程档案,严格制度兑现,做到返修前认真分析原因,采取相应措施。(二)积极探讨巷道支护改革,努力降低当年巷道失修率。(三)优化巷道布局和通风系统,减少巷道在籍长度。
结论:实践证明,重视软岩巷道维修管理工作,至关重要。只要做到支护可靠,维修及时,措施得当,就能够降低巷道失修率,确保安全生产,提高经济效益。
作者单位:国投新集能源股份有限公司新集三矿总工办
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