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高应力松软破碎地层的施工

作者:admin来源:中国制砂机网 日期:2015-8-7 8:51:13 人气: 标签:

  楼选煤厂不甚成熟的经验和茬生产实践中的些作法,希望在选煤厂的技术改造和设计中能有些借鉴意义。

  办公室高应力松软破碎地层的施工温中义关键措施的介绍和施工效果效益及应用分析,指出了高应力松软破碎地层,特别是在有滴淋水情况下,采取水平管钎棚超前支护,锚网与U29全封闭近似圆密集可缩棚喷射砼联合支护,预留适当的变形量及次锚喷厚度,短掘短支施工方案的必要性和可行性也提出了不同应力条件下的松软破碎地层所应采取的最佳施工方案。

  在煤矿井苍施工中经常会遇到高应力松软破碎地层,高应力松软破碎地层的施工问直是制约基本建设和生产的重要因素之,随着矿井开采深度的不断增加,高应力松软破碎地层的施工问显得越来越突出。,高应力松软破碎地层的支护与施工技术直受到井巷工程和岩石力学工作者的普遍关注。国内外许多专家和学者直在不断地研究探索。新奥法理论为煤矿井巷安全顺利通过高应力松软破碎地层打下了基础。

  城郊矿北翼轨道运输大巷处在主副井与风井贯通的关键线路上,4断层带是典型的高应力松软破碎地虐,北翼轨道运输大巷能否顺利通过,4断层意义重大。为此,对城郊矿北翼轨道运输大巷通过巧4断层的支护形式及施工技术进行深入研究对于加快贯通速度缩短建井工期,改善劳动作业条件,确保矿井安全,减少施工成本极为必要。

  2城郊矿北翼轨道运输大巷及F14断层地质概况城郊矿北翼轨道运输大巷埋深530m,原设计采取直墙半圆拱断面,净宽4.2m,净高3,7m,支护形式为锚网喷支护,喷厚120mm,锚杆为¢,18mmX1800mm树脂锚杆,间排距800,800,挂10棱形铁丝网,水沟净尺寸700700.根据预测,14断层在北翼轨道运输大巷通尺280,1处出现破碎带,宽度约8属正断层,断层走向近以,倾向N,倾角58,68,断层落差90,120m,在断层两侧可能伴生次级构造,从而加大破碎带宽度。断层破碎带预计主要由泥岩砂岩碎块及角砾组成,角砾大小不等,为棱角状,排列杂乱,泥质胶结。断层上盘岩性为细砂岩泥岩及铝质泥岩,下盘岩性深灰,灰黑色砂质泥岩及砂泥岩互层。预计,14断层下盘巷道底板距1灰岩20,1左右,距。灰岩55,1左右,距1灰岩60,1左右。

  根据多次研究决定,风井区北总回风巷进入北翼皮带运输巷后向北施工,同时及时向北翼轨道运输巷开设联络巷进入北翼轨道运输巷施工,但向主井区方向施工时距,14断层不得100,风井区东总回风巷在施工过程中由于距,14断层较近,地应力现明显,巷道出现片帮冒顶,采用19钢支架锚网喷联合支护后,仍现出巷道断面收敛剧烈,不能满足使用,故决定暂停施工,待轨道运输大巷过,14断层后,根据具体情况再将北翼皮带巷过断层与风井区贯通,然后再从皮带巷开口向上施工东总回风巷剩余部分。

  为进步弄清F14断层的具体位置富导水性及有关参数,从主副井区北轨运输巷工作面进行施钻探测。经综合分析钻探资料,得知城郊煤矿北轨运输大巷通尺269,278.5m段,岩性为2煤底板层理发育的中细砂岩,通尺287.5m处有落差约3m的断层,将2煤层断落到巷中,通尺280.4,285.6,1段为,14主断层,该断层走向为267.,倾向为357,倾角为65,7,落差为5,1断层破碎带宽度为5.2破碎带多为煤泥及角砾岩混杂物,极为松软。断层上盘岩性主要为泥岩砂质泥岩及粉细砂岩,多呈互层,由于断层牵引的影响,近断层面附近,岩层倾角可达到50,具有明显的挤压变形现象,裂隙十分发育,岩石极为破碎,呈碎裂状或呈粒状,局部地段有较大的滴淋水,通尺305,340,1段为略有膨胀性的铝质泥岩,岩石破碎。结合北风井东总回风巷接近64断层时出现冒落巷道变形等情况,证实了,14断层带及上盘地应力较高。

  3城郊矿北翼轨道运输大巷4断层破碎带施工方案根据东总回风巷在4断层带附近地应力的显现及地质钻探成果预测资料施工队伍技术水平装备等,依据新奥法理论,决定自大巷通尺275,1进入断层破碎带前开始采取水平管钎棚超前支护,近似圆可缩断面,锚网与029全封闭近似圆密集可缩棚喷射砼联合支护,棚距500,次喷厚150,预留变形量及次锚喷厚度250胃,短掘短支,直到通过破碎带至通尺290,考虑上盘受断层牵引的影响,通尺290,330,1左右仍按以上支护形式,可视具体情况取消超前支护,14断层破碎带前后采取直墙半圆拱断面锚网与刚性19棚喷射砼联合加强支护,棚距为800,喷厚度为120,其长度各不少于10,认9全封闭钢棚分5节加工,其中巷道底板以上3节,每节弧长均为4017胃;巷道底板以下2节,每节弧长均为3736;每两节之间搭接长400胃。每个搭接头用两副。

  形卡缆卡接。每两架钢棚之间用10副连接板等距连接,连接板用10厚钢板制作,连接板长为86,宽为8,用4条02,螺栓连接,以确保钢棚相对位置及整体性。

  断层破碎带锚杆采用018父18,树脂锚杆,间接距6,5金属网采用咪。5钢筋焊制,网格0,2铁丝绑扎。喷射砼标号,8.

  4城郊矿北翼轨道运输大巷4断层破碎带施工方法自北翼轨道运输巷通尺275,1开始,按设计近似圆断面向外扩刷巷道底板以上部分,按控制尺寸完成锚网并紧靠工作面以棚距500mm架设2架U29钢棚,之后喷射砼固定封闭,喷射砼时留出与设计底板以下钢棚的搭接长度及下棚连接板位置,接着在第架钢棚外缘,按3,5外插角用风动凿岩机打入822钻杆利用旧钻杆及连接套连接或拔出钻杆后打入1.5寸端削尖钢管,以形成超前支护屏蔽,钻杆或钢管长度为3.5,4,间距200.管钎起始位置视围岩破碎程度而定。在断层带起始位置不超过底板以上800,条件较好时般自肩窝开始。超前支护完成后,根据破碎情况,采取放松动炮或风镐开挖,要求自上而下随开挖,随找尺寸,随锚网,循环进尺0.5,1爪,即架2架棚为宜,为了保证架棚方便安全,架棚时,从拱顶开始,先架拱顶节,将连接板与前架钢棚连接牢靠并找正固定即可,然后由上到下出矸锚网,并及时将其余两节用连接板及卡子与前棚和拱顶节连接牢固。为保证迎头掌子面不跨落,在掘进过程中,根据情况从上到下用木板做挡矸帘将迎头掌子面护好,或打锚杆并配木托盘挂网保证迎头掌子面不跨落。当底板以上钢棚架好后立即喷射砼至设计厚度。每架4,6架无底拱棚子后,及时挖底补架底拱棚子,控底补架底拱棚子时每次棚,并用连接板及卡子连接牢固。每用管钎棚超前支护次可施工2.5,3瓜,保证超前支护搭接不少于1.按同样方法依次循环直至通过断层破碎带。通尺295,后去掉管钎棚超前支护仍按以上方法施工。

  通尺315,332m改为加固带支护形式。全封闭断面结束后次施工永久水沟,由于采用了封闭断面,永久水沟向巷中适当调整,确保水沟深度。施工期间采取临时水沟及多台风泵排水。

  5施工的关键技术措施施工前必须编制严密的施工安全技术措施并贯彻到每位施工人员;工机具设备材料准备齐全;严格上尺定线控制掘进尺寸;采取水平管钎棚超前支护技术,管钎棚起始位置间距角度深度必须严格控制,必须有效地保证高应力松软地层在施工期间不发生冒落片帮,确保施工速度及施工安全形卡及连接板连接质量必须符合要求;严格按要求打锚杆挂网,及时喷射砼至设计要求;在施工期间,特别是开挖底拱时,迎头掌子面必须采用锚杆木板等临时支护,有效地防止迎头片落,防止管钎棚失效;严格采取短段掘支无空顶作业,有效地控制掘进过程中围岩应力的释放,杜绝松软破碎岩层的冒落;为防止无底拱钢棚下沉,在两侧钢棚连接板下方打注管缝式锚杆或树脂锚杆固定,确保钢棚架设质量;由于围岩松软,若迎头掌子面打不住固定楔,为防止耙矸机耙装矸石造成钢棚下沉变形,耙矸机尾轮固定可以选择在已架好底拱的钢棚上,也可以人工翻矸到后巷,再耙装矸石,严禁将耙矸机尾轮固定在未架好底拱的钢棚上,以防钢棚变形下沉,影响质量;要及时设观察点观察来压及变形情况,根据来压及变形情况,及时补强或次支护。

  年4月北翼轨道运输大巷进入Fl4断层带施工,当月施工成巷56.5m,安全无事故,其中通尺275,315,1共40,1采取了锚网与029全封闭近似圆密集可缩棚喷射砼联合支护,施工效果良好。由7个观察断面观测数据及宽高收敛量曲线可以看出,该段巷道经过近1个月变形,己趋于稳定,其总宽度收敛量为50,100,高度收敛量为14,44,局部仅有轻微裂纹,经对裂纹部分采取撬掉并喷射砼次封闭,达到稳定状态,从而实现了安全高效经济的目标。

  而通尺315,332,1段提前更改支护形式为直墙半圆拱断面锚网与刚性029棚喷射砼联合加强支护,棚距为800,喷厚为120,尽管远离,4断层带,但地应力显现仍较明显,出现较多开裂脱皮及断面缩小现象,后经补打锚杆及小孔径锚索加固,方进入稳定状态。从而也充分证明了北翼轨道运输巷FI4断层及破碎带采取的支护形式及施工方法的正确性。

  7经济效益及推广应用城郊矿北翼轨道运输大巷安全顺利通过,4断层及破碎带,给集团公司城郊矿带来了极大的经济效益,概括如下由于方法措施得当,安全顺利通过北翼轨道运输大巷,4断层及破碎带,未发生冒顶片帮空水及轻伤以上人身事故,最大限度地降低了施工成本。

  施工工期比集团公司预定计划提前45天,不仅提前解决了长距离通风难,改善了工人作业条件,提高了劳动效率,而且可少支付贷款利息,7万元每提前1天投产,可节约贷款利息24.597万元。

  采用该技术与传统方法相比可节约材料费人工费约60万元。

  稂据北翼轨道运输大巷通过,14断层破碎带经验,将预留变形量及次支护厚度缩小到150,推广应用到北翼胶带运输大巷,14断层破碎带段,施工速度更进步加快,且安全无事故,质量优良管钎超前支护技术可普遍推广到各类断层及穿煤等不稳定地层,从而彻底杜绝巷道冒顶片帮事故发生。现管钎超前支护技术己在城郊矿全面推广,不仅保证了施工安全,而且加快了生产建设速度,降低了材料消耗,提高了综合经济效益。

  对于高应力松软破碎地层特别是在有滴淋水情况下,采取水平管钎棚超前支护,锚网与29全封闭近似圆密集可缩棚喷射砼联合支护,预留适当的变形量及次锚喷厚度,短掘短支,不仅安全可靠,而且施工速度快质量易于保证成本低,经济效益十分显著。

  类似地质条件下的高应力松软破碎地层,在施工时应根据具体情况优化支护参数,特别是管钎锚杆钢棚及预留量等参数,尽可能做到更快更好更省。

  般性的断层及穿煤,利用水平管钎棚超前支护防止施工过程中的片帮冒顶,采取锚网与直墙半圆拱19可缩棚喷射砼联合支护,先短掘短支通过,然后根据巷道变形情况,及时采取小孔径锚索补强会取得更好的经济效益。

  师。直从事矿井建设技术及管理工,已发论文多篇。地址河南省永城市宝塔路中段城郊矿,邮

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