| 标题 | 斜井维修黄泥带加固技术在二矿的应用 |
| 范文 | 胡佩敏，徐矿辉 摘要：文章结合平煤二矿西斜井修复实际情况，分析研究了黄泥段岩石巷道的变形特点和破坏原因，介绍了底板底拱联合支护技术的施工特点，通过对实施联合支护技术在该巷道修复中的应用前后的分析对比，证明底板加固拱具有较为理想的支护效果，可以实现较好的经济效益。 关键词：底板底拱联合支护技术 1 立项背景 平煤二矿西斜井主要担负矿井进风和采面支架、掘进机等大型设备及材料的入井和回收，为了确保巷道运输的安全，对巷道轨道质量要求很高。但是在巷道70m至160m段底板为黄泥地段，在轨道长期使用过程中，因轨道受力造成底板黄泥粉碎，在巷道流水的侵蚀下巷道底板变松软、黄泥流失，使轨道底板不实，甚至部分地段轨道悬空，需要大量的使用木料进行支垫轨道加固。但在轨道运输过程中，特别是大型设备运输中造成木料松动，增加了轨道运输的维修难度，使轨道运输存在严重的不安全隐患，为此在西斜井黄泥段巷道底板进行铺设底拱和锚喷连锁加固技术的应用。 该技术针对黄泥段巷道抗压性差，受力后易粉碎；受水侵蚀后易变膨胀变软，甚至被水冲刷流失等特性。通过在巷道底板铺设36U型钢地拱，并铺设金属网，再浇筑砼，通过U形钢地拱承受压力大，支撑时间久，易安装不易变形的特性，配合锚喷在巷道重新构筑底板的方法，来增加巷道底板的强度。有效地提高了巷道底板支护结构的承载能力，阻止巷道底板的变形破坏，从而确保巷道的长期安全使用，确保了矿井的安全生产，节约了大量的维修资金，取得了良好的经济效益和社会效益。 2 施工顺序及方法 2.1 施工顺序 先挖砌蓄水池阻断巷道流水，然后由上向下逐段卧底下地拱，浇筑砼施工。 2.2 施工方法 用方镐、风镐卧底，用喷浆机喷射砼，卧底产生的渣人工装矿车，用绞车运到西斜井底后，经-86大巷由管子井提升到地面。 3 支护形式及质量要求 3.1 铺设底拱标准 ①底拱由两节弧长1916mm36U型钢组成，搭接长度400mm。 ②底拱搭接处2道U型卡缆，卡缆螺丝用风动扳手或力矩扳手上紧。 ③底拱间排：中-中500mm，允许偏差±100mm。地拱之间用一道拉杆连接。 ④底拱插入巷帮不小于300mm。 ⑤底拱上、下面铺设Φ4mm金属编织网，再浇筑砼，金属网搭接长度100mm。 3.2 喷射砼质量要求 ①喷射砼的标准 a选用42.5级普通硅酸盐水泥； b砼配合比：水泥：沙子：石子=1：2：2； c水灰比：0.4-0.45。 ②喷射砼后保持原轨道坡度不变。 ③水沟布置在巷道中间即道心内，宽300mm，深200mm，混凝土浇筑，水沟底板坡度与巷道坡度一致。 4 安全措施和安全管理 ①按调度室和运输队给定的时间段扩修施工，其他时间段严禁施工。 ②西斜井施工期间，除施工所需要物料可以提升运输外，原则上西斜井停止提升运输设备物料，急用设备物料需要上下时，必须经过调度室和维修队同意后，方可从西斜井上下设备物料。 ③施工期间，在井底车场明显位置设置警标：“前方施工，禁止通行”。 ④在扩施工地点下方5m左右处，用钢丝绳、金属网、木板设置档杆杆栏，防止料石或矸石滚落伤人。 ⑤在规定的施工时间段结束前，或通车上下设备物料时，要把道心及两帮的渣清理干净，来不及装车时可堆在较宽巷道处，不能影响通车。施工所用的风水管路吊挂在巷帮，所用施工工具、材料，放在较宽巷道段，不能影响通车。 ⑥施工期间的提升运输信号联系、摘挂钩工作，由运输队的信号工、把钩工负责。 ⑦斜巷运输严格执行“行车不行人，行人不行车”制度。严禁蹬钩、扒车。 ⑧施工期间上下车时，斜巷内施工人员必须撤离至巷道的安全地点或地面安全地点。 ⑨斜巷吊钩装卸车时，必须在矿车的下方用道卡子和道木打上牢固的“十字撑”，装卸车人员必须站在矿车两侧或者上方装卸，严禁人员站在矿车下方。 ⑩矿车掉道要在班组长统一指挥下处理，斜巷处理掉道时，不得去掉钩头和保险绳，将钢丝绳绷紧，斜巷上下变坡点要把好警戒严禁人员通过，在车辆下方打好撑木，将车辆后轮用木楔子背好，用千斤顶将前车轮顶起，并超过轨道高度，人员站在车辆上方斜侧，用撬杠将前轮撬上轨道，再将后轮撬上轨道，最后去掉撑木，处理掉道车辆时两侧及下方严禁站人。 5 效果检验 在西斜井黄泥段实施底板铺设底拱和锚喷连锁加固技术后，通过对巷道观测，巷道在近一年的运行过程中，没有出现轨道底板不实、悬空，有效地提高了底板支护结构的承载能力，确保了轨道运输安全，达到了预期效果，加固效果较好。加固拱二次支护的支护方式，破碎、软岩巷道支护稳定原理为：一次支护让压，围岩体受力达到较低变形速率下的力学平衡，充分发挥围岩承载力，大刚度二次支护，减少巷道岩体偏应力，使巷道围岩切向应力相对降低，径向应力相对升高，促进围岩应力向稳定应力状态转化，优化了软岩巷道支护参数。通过在二矿的软岩、破碎巷道采用二次支护实践，取得了良好的支护效果。 6 技术实施的效益 6.1 经济效益情况 通过在西斜井黄泥段巷道底板进行铺设底拱和锚喷连锁加固技术的应用。减少了因轨道维修加固所需要投入的人员和材料的投入，特别是经过技术的应用，有效的克服了黄泥段巷道底板加固的难题，确保了轨道运输的安全，确保了矿井大型设备的运输，确保了矿井安全生产，产生了良好的安全效益。 6.2 社会效益 该课题针对斜井施工过程中往往要穿越软岩巷道，特别是黄泥地段。黄泥具有抗压性差，受力后易粉碎；受水侵蚀后易变膨胀变软，甚至被水冲蚀流失等特性。巷道帮顶施工时可采用锚喷、架设支架（U型支架或梯形支架）进行加固，但巷道底板一般没有进行特殊加固，造成巷道底板在后期使用过程中因受外力和水的侵蚀，膨胀变软、酥碎等，影响到巷道的安全使用。 针对黄泥段巷道的这种特性。通过在巷道底板铺设36U型钢地拱，并铺设金属网，再浇筑砼，通过U形钢地拱承受压力大，支撑时间久，易安装不易变形的特性，配合锚喷在巷道重新构筑底板的方法，来增加巷道底板的强度。有效地提高了巷道底板支护结构的承载能力，阻止巷道底板的变形破坏，从而确保巷道的长期安全使用，确保了矿井的安全生产，节约了大量的维修资金，取得了良好的经济效益和社会效益。 7 应用情况 该项目技术已在平煤二矿西斜井黄泥段巷道底板加固中得到初步实践和验证，为二矿在对巷道维修，特别是软岩巷道（特别是黄泥段）底板加固技术方面积累了宝贵的经验，促进了巷道加固技术的提高和完善。 参考文献： [1]李怀光，朱传峰.锚喷注浆联合支护技术在巷道修复中的应用和效果[J].煤矿现代化，2010（1）. [2]常庆粮，周华强，李大伟，柏建彪，侯朝炯.锚喷注浆联合支护技术在巷道修复中的应用和效果[J].采矿与安全工程学报，2007（2）. [3]吴宇.联合支护技术在7011溜子道掘进中的应用[J].能源技术与管理，2012（05）. 作者简介： 胡佩敏（1970-），男，河南平顶山人，专科，助理工程师，研究方向：巷道的掘进与支护。 徐矿辉（1985-），男，河南平顶山人，本科，助理工程师，研究方向：巷道的掘进与支护。 |
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