敖峰+黃枋慶

摘要：鶴煤十礦斷層多、地壓大，不僅造成斷層附近水文地質條件復雜化，而且使該礦巖層地質條件復雜多變，開拓巷道和準備巷道在設計時雖然合理選擇巷道層位，但進行施工的過程中受斷層和褶皺影響巖性變化較大，給施工帶來了很大影響，不僅給安全帶來了不安全因素，更重要的是嚴重制約巖巷單產單進的提高。為了改變因巖性不同對施工的影響，決定在鉆場施工過超前探測后，根據(jù)前方巖性情況，對軟巖段頂部進行超前注漿加固頂板，使頂板在原來破碎的情況下通過注漿技術與硬巖重新組合為一整體巖層，形成一層保護網(wǎng)，提高巖巷單產單進。

關鍵詞：軟巖巷道 超前注漿加固頂板 快速掘進技術

1 成果背景

鶴煤十礦位于鶴壁礦區(qū)南部，距市區(qū)中心約9km。井田四周邊界為南起F1070斷層，北至F49斷層，南北走向長約5.5km。西起煤層露頭與鶴煤許溝煤礦為界，東到二1煤層-800底板等高線，傾斜長約1.9km，面積6.5754km2。區(qū)內落差較大的斷層有F49、F1061、F1067、F1068、F1070、F1071六條斷層，這些斷層多為平移正斷層，不僅破壞了含、隔水層的連續(xù)性，形成空隙而成為地下水富集帶，而且使巖石強度降低，不僅造成斷層附近水文地質條件復雜化，而且使該礦地質條件復雜多變，開拓巷道和準備巷道在設計時雖然合理選擇巷道層位，但進行施工的過程中受斷層和褶皺影響巖性變化較大，給施工帶來了很大影響，不僅給安全帶來了不安全因素，更重要的是嚴重制約巖巷單產單進的提高。為了改變因巖性不同對施工的影響，決定在鉆場施工過超前探測后，根據(jù)前方巖性情況，對軟巖段頂部進行超前注漿加固頂板，使頂板在原來破碎的情況下通過注漿技術與硬巖重新組合為一整體巖層，形成一層保護網(wǎng)，提高巖巷單產單進。

2 主要內容

在施工的過程中及時施工鉆場，提高鉆場的使用率，鉆場不僅作為超前探測區(qū)域，而且是判別前方巖性的重要依據(jù)，鉆探隊在施工超前探測的情況下探明前方巖性，如果是軟巖段，首先探明是什么巖性、更重要的是判別軟巖段的長度，根據(jù)巖性的不同和長度，及時提供給施工單位。

施工單位根據(jù)地測預報，待鉆探隊施工完超前探測后，讓壁后注漿小組利用超前探測眼進行軟巖段頂部注漿技術，使頂板在原來破碎的情況下通過注漿技術與硬巖重新組合為一整體巖層，形成一層承載體后，施工單位對該段仍按中深孔爆破技術進行快速施工。

中深孔爆破采用多向聚能爆破裝置，該裝置由炸藥卷和套裝在藥卷外的塑料管組成，塑料管內壁設有均勻分布的多個V型突起，能使裝入的藥卷受擠壓而形成聚能穴。裝藥爆炸后，爆破裝置使炸藥爆炸能量發(fā)生轉化，由聚能穴出發(fā)的聚能射流使炮孔孔壁形成沿聚能穴方向均勻分布的優(yōu)勢裂紋，避免或減少壓碎區(qū)形成，因而徹底解決了炸藥能量利用率低，炸藥消耗量大和鉆孔數(shù)量多的問題，并可減少爆破震動和沖擊波、爆破噪聲等。

3 技術原理

3.1 漿體粘合機理

由于漿體本身粘結性能強，穿透自然孔隙大，隨著圍巖應力空隙的不斷滲透，粘結面處的微裂縫所受的表面張力隨之相應地增高，其張開位移也逐漸加大，而其周圍的亞臨界裂縫也逐漸擴展被填實，當圍巖的空隙被充實后，在漿體的粘合作用下，基體的強度和韌性等力學性能得到改善，使粘結面與基巖緊密接觸，形成一完整的承載體，達到了加固圍巖的作用。

3.2 快速掘進技術原理

把圓柱形炸藥藥卷裝入內壁帶有5～8個V型突起1的塑料管2，塑料管長度略大于裝藥長度，外徑小于炮孔直徑。藥卷因受擠壓作用而變?yōu)楫愋嗡幇?，在V型突起部位形成聚能穴，從而制成多向聚能爆破裝置（如圖）。

把裝有起爆雷管的爆破裝置送入炮孔4，聯(lián)線、封孔后引爆，爆炸能量沿聚能穴方向產生匯聚，形成高速聚能射流侵徹炮孔周圍巖石，使孔壁上預先形成多條具有擴展優(yōu)勢的徑向裂紋，隨后爆生氣體迅速涌入裂紋，進一步推動裂紋擴展。

4 綜合評價

該技術是一種新型、主動的軟巖支護技術，不僅節(jié)約材料，而且增強了巷道的支護強度，增加了巷道的使用時間，巷道變形在時間和空間上都比以前要長很多，減少了巷道的維修量。從經濟效益評價，只是采用了超前注漿+錨網(wǎng)噴支護，而且一次起爆藥量少，能減少爆破震動、噪聲、空氣沖擊波、飛石以及對周圍巖體的損傷。從而降低了對圍巖的破壞，減少了支護工序和材料、減少了窩工現(xiàn)象，提高了巖巷進尺，合計約每米節(jié)約8000元，同等時間下施工進度每天多掘進2.6m，每天多結算巖巷工資18777.2元。從社會效益評價，不僅可以提高巖巷專業(yè)單產單進，而且增強了軟巖段的支護強度，減少窩工現(xiàn)象，在保證安全的情況下，提高了勞動積極性，保證了出勤率，給社會發(fā)展帶來了和諧。

參考文獻：

[1]陸家梁.軟巖巷道支護技術[M].吉林科學技術出版社，1994.

[2]景海河.深部工程圍巖特性及其變形破壞機制研究[D].北京：中國礦業(yè)大學，2002.

[3]黃啟明，馮星宇，趙偉.大斷面巖巷中深孔爆破快速掘進技術應用[J].煤炭工程，2014（03）.

作者簡介：

敖峰，男，河南鶴壁人，助理工程師，本科，采礦工程；黃枋慶，男，河南鶴壁人，助理工程師，本科，采礦工程。endprint

摘要：鶴煤十礦斷層多、地壓大，不僅造成斷層附近水文地質條件復雜化，而且使該礦巖層地質條件復雜多變，開拓巷道和準備巷道在設計時雖然合理選擇巷道層位，但進行施工的過程中受斷層和褶皺影響巖性變化較大，給施工帶來了很大影響，不僅給安全帶來了不安全因素，更重要的是嚴重制約巖巷單產單進的提高。為了改變因巖性不同對施工的影響，決定在鉆場施工過超前探測后，根據(jù)前方巖性情況，對軟巖段頂部進行超前注漿加固頂板，使頂板在原來破碎的情況下通過注漿技術與硬巖重新組合為一整體巖層，形成一層保護網(wǎng)，提高巖巷單產單進。

關鍵詞：軟巖巷道 超前注漿加固頂板 快速掘進技術

1 成果背景

鶴煤十礦位于鶴壁礦區(qū)南部，距市區(qū)中心約9km。井田四周邊界為南起F1070斷層，北至F49斷層，南北走向長約5.5km。西起煤層露頭與鶴煤許溝煤礦為界，東到二1煤層-800底板等高線，傾斜長約1.9km，面積6.5754km2。區(qū)內落差較大的斷層有F49、F1061、F1067、F1068、F1070、F1071六條斷層，這些斷層多為平移正斷層，不僅破壞了含、隔水層的連續(xù)性，形成空隙而成為地下水富集帶，而且使巖石強度降低，不僅造成斷層附近水文地質條件復雜化，而且使該礦地質條件復雜多變，開拓巷道和準備巷道在設計時雖然合理選擇巷道層位，但進行施工的過程中受斷層和褶皺影響巖性變化較大，給施工帶來了很大影響，不僅給安全帶來了不安全因素，更重要的是嚴重制約巖巷單產單進的提高。為了改變因巖性不同對施工的影響，決定在鉆場施工過超前探測后，根據(jù)前方巖性情況，對軟巖段頂部進行超前注漿加固頂板，使頂板在原來破碎的情況下通過注漿技術與硬巖重新組合為一整體巖層，形成一層保護網(wǎng)，提高巖巷單產單進。

2 主要內容

在施工的過程中及時施工鉆場，提高鉆場的使用率，鉆場不僅作為超前探測區(qū)域，而且是判別前方巖性的重要依據(jù)，鉆探隊在施工超前探測的情況下探明前方巖性，如果是軟巖段，首先探明是什么巖性、更重要的是判別軟巖段的長度，根據(jù)巖性的不同和長度，及時提供給施工單位。

施工單位根據(jù)地測預報，待鉆探隊施工完超前探測后，讓壁后注漿小組利用超前探測眼進行軟巖段頂部注漿技術，使頂板在原來破碎的情況下通過注漿技術與硬巖重新組合為一整體巖層，形成一層承載體后，施工單位對該段仍按中深孔爆破技術進行快速施工。

中深孔爆破采用多向聚能爆破裝置，該裝置由炸藥卷和套裝在藥卷外的塑料管組成，塑料管內壁設有均勻分布的多個V型突起，能使裝入的藥卷受擠壓而形成聚能穴。裝藥爆炸后，爆破裝置使炸藥爆炸能量發(fā)生轉化，由聚能穴出發(fā)的聚能射流使炮孔孔壁形成沿聚能穴方向均勻分布的優(yōu)勢裂紋，避免或減少壓碎區(qū)形成，因而徹底解決了炸藥能量利用率低，炸藥消耗量大和鉆孔數(shù)量多的問題，并可減少爆破震動和沖擊波、爆破噪聲等。

3 技術原理

3.1 漿體粘合機理

由于漿體本身粘結性能強，穿透自然孔隙大，隨著圍巖應力空隙的不斷滲透，粘結面處的微裂縫所受的表面張力隨之相應地增高，其張開位移也逐漸加大，而其周圍的亞臨界裂縫也逐漸擴展被填實，當圍巖的空隙被充實后，在漿體的粘合作用下，基體的強度和韌性等力學性能得到改善，使粘結面與基巖緊密接觸，形成一完整的承載體，達到了加固圍巖的作用。

3.2 快速掘進技術原理

把圓柱形炸藥藥卷裝入內壁帶有5～8個V型突起1的塑料管2，塑料管長度略大于裝藥長度，外徑小于炮孔直徑。藥卷因受擠壓作用而變?yōu)楫愋嗡幇?，在V型突起部位形成聚能穴，從而制成多向聚能爆破裝置（如圖）。

把裝有起爆雷管的爆破裝置送入炮孔4，聯(lián)線、封孔后引爆，爆炸能量沿聚能穴方向產生匯聚，形成高速聚能射流侵徹炮孔周圍巖石，使孔壁上預先形成多條具有擴展優(yōu)勢的徑向裂紋，隨后爆生氣體迅速涌入裂紋，進一步推動裂紋擴展。

4 綜合評價

該技術是一種新型、主動的軟巖支護技術，不僅節(jié)約材料，而且增強了巷道的支護強度，增加了巷道的使用時間，巷道變形在時間和空間上都比以前要長很多，減少了巷道的維修量。從經濟效益評價，只是采用了超前注漿+錨網(wǎng)噴支護，而且一次起爆藥量少，能減少爆破震動、噪聲、空氣沖擊波、飛石以及對周圍巖體的損傷。從而降低了對圍巖的破壞，減少了支護工序和材料、減少了窩工現(xiàn)象，提高了巖巷進尺，合計約每米節(jié)約8000元，同等時間下施工進度每天多掘進2.6m，每天多結算巖巷工資18777.2元。從社會效益評價，不僅可以提高巖巷專業(yè)單產單進，而且增強了軟巖段的支護強度，減少窩工現(xiàn)象，在保證安全的情況下，提高了勞動積極性，保證了出勤率，給社會發(fā)展帶來了和諧。

參考文獻：

[1]陸家梁.軟巖巷道支護技術[M].吉林科學技術出版社，1994.

[2]景海河.深部工程圍巖特性及其變形破壞機制研究[D].北京：中國礦業(yè)大學，2002.

[3]黃啟明，馮星宇，趙偉.大斷面巖巷中深孔爆破快速掘進技術應用[J].煤炭工程，2014（03）.

作者簡介：

敖峰，男，河南鶴壁人，助理工程師，本科，采礦工程；黃枋慶，男，河南鶴壁人，助理工程師，本科，采礦工程。endprint

摘要：鶴煤十礦斷層多、地壓大，不僅造成斷層附近水文地質條件復雜化，而且使該礦巖層地質條件復雜多變，開拓巷道和準備巷道在設計時雖然合理選擇巷道層位，但進行施工的過程中受斷層和褶皺影響巖性變化較大，給施工帶來了很大影響，不僅給安全帶來了不安全因素，更重要的是嚴重制約巖巷單產單進的提高。為了改變因巖性不同對施工的影響，決定在鉆場施工過超前探測后，根據(jù)前方巖性情況，對軟巖段頂部進行超前注漿加固頂板，使頂板在原來破碎的情況下通過注漿技術與硬巖重新組合為一整體巖層，形成一層保護網(wǎng)，提高巖巷單產單進。

關鍵詞：軟巖巷道 超前注漿加固頂板 快速掘進技術

1 成果背景

鶴煤十礦位于鶴壁礦區(qū)南部，距市區(qū)中心約9km。井田四周邊界為南起F1070斷層，北至F49斷層，南北走向長約5.5km。西起煤層露頭與鶴煤許溝煤礦為界，東到二1煤層-800底板等高線，傾斜長約1.9km，面積6.5754km2。區(qū)內落差較大的斷層有F49、F1061、F1067、F1068、F1070、F1071六條斷層，這些斷層多為平移正斷層，不僅破壞了含、隔水層的連續(xù)性，形成空隙而成為地下水富集帶，而且使巖石強度降低，不僅造成斷層附近水文地質條件復雜化，而且使該礦地質條件復雜多變，開拓巷道和準備巷道在設計時雖然合理選擇巷道層位，但進行施工的過程中受斷層和褶皺影響巖性變化較大，給施工帶來了很大影響，不僅給安全帶來了不安全因素，更重要的是嚴重制約巖巷單產單進的提高。為了改變因巖性不同對施工的影響，決定在鉆場施工過超前探測后，根據(jù)前方巖性情況，對軟巖段頂部進行超前注漿加固頂板，使頂板在原來破碎的情況下通過注漿技術與硬巖重新組合為一整體巖層，形成一層保護網(wǎng)，提高巖巷單產單進。

2 主要內容

在施工的過程中及時施工鉆場，提高鉆場的使用率，鉆場不僅作為超前探測區(qū)域，而且是判別前方巖性的重要依據(jù)，鉆探隊在施工超前探測的情況下探明前方巖性，如果是軟巖段，首先探明是什么巖性、更重要的是判別軟巖段的長度，根據(jù)巖性的不同和長度，及時提供給施工單位。

施工單位根據(jù)地測預報，待鉆探隊施工完超前探測后，讓壁后注漿小組利用超前探測眼進行軟巖段頂部注漿技術，使頂板在原來破碎的情況下通過注漿技術與硬巖重新組合為一整體巖層，形成一層承載體后，施工單位對該段仍按中深孔爆破技術進行快速施工。

中深孔爆破采用多向聚能爆破裝置，該裝置由炸藥卷和套裝在藥卷外的塑料管組成，塑料管內壁設有均勻分布的多個V型突起，能使裝入的藥卷受擠壓而形成聚能穴。裝藥爆炸后，爆破裝置使炸藥爆炸能量發(fā)生轉化，由聚能穴出發(fā)的聚能射流使炮孔孔壁形成沿聚能穴方向均勻分布的優(yōu)勢裂紋，避免或減少壓碎區(qū)形成，因而徹底解決了炸藥能量利用率低，炸藥消耗量大和鉆孔數(shù)量多的問題，并可減少爆破震動和沖擊波、爆破噪聲等。

3 技術原理

3.1 漿體粘合機理

由于漿體本身粘結性能強，穿透自然孔隙大，隨著圍巖應力空隙的不斷滲透，粘結面處的微裂縫所受的表面張力隨之相應地增高，其張開位移也逐漸加大，而其周圍的亞臨界裂縫也逐漸擴展被填實，當圍巖的空隙被充實后，在漿體的粘合作用下，基體的強度和韌性等力學性能得到改善，使粘結面與基巖緊密接觸，形成一完整的承載體，達到了加固圍巖的作用。

3.2 快速掘進技術原理

把圓柱形炸藥藥卷裝入內壁帶有5～8個V型突起1的塑料管2，塑料管長度略大于裝藥長度，外徑小于炮孔直徑。藥卷因受擠壓作用而變?yōu)楫愋嗡幇?，在V型突起部位形成聚能穴，從而制成多向聚能爆破裝置（如圖）。

把裝有起爆雷管的爆破裝置送入炮孔4，聯(lián)線、封孔后引爆，爆炸能量沿聚能穴方向產生匯聚，形成高速聚能射流侵徹炮孔周圍巖石，使孔壁上預先形成多條具有擴展優(yōu)勢的徑向裂紋，隨后爆生氣體迅速涌入裂紋，進一步推動裂紋擴展。

4 綜合評價

該技術是一種新型、主動的軟巖支護技術，不僅節(jié)約材料，而且增強了巷道的支護強度，增加了巷道的使用時間，巷道變形在時間和空間上都比以前要長很多，減少了巷道的維修量。從經濟效益評價，只是采用了超前注漿+錨網(wǎng)噴支護，而且一次起爆藥量少，能減少爆破震動、噪聲、空氣沖擊波、飛石以及對周圍巖體的損傷。從而降低了對圍巖的破壞，減少了支護工序和材料、減少了窩工現(xiàn)象，提高了巖巷進尺，合計約每米節(jié)約8000元，同等時間下施工進度每天多掘進2.6m，每天多結算巖巷工資18777.2元。從社會效益評價，不僅可以提高巖巷專業(yè)單產單進，而且增強了軟巖段的支護強度，減少窩工現(xiàn)象，在保證安全的情況下，提高了勞動積極性，保證了出勤率，給社會發(fā)展帶來了和諧。

參考文獻：

[1]陸家梁.軟巖巷道支護技術[M].吉林科學技術出版社，1994.

[2]景海河.深部工程圍巖特性及其變形破壞機制研究[D].北京：中國礦業(yè)大學，2002.

[3]黃啟明，馮星宇，趙偉.大斷面巖巷中深孔爆破快速掘進技術應用[J].煤炭工程，2014（03）.

作者簡介：

敖峰，男，河南鶴壁人，助理工程師，本科，采礦工程；黃枋慶，男，河南鶴壁人，助理工程師，本科，采礦工程。endprint