胡佩敏，徐礦輝

摘要：文章結(jié)合平煤二礦西斜井修復實際情況，分析研究了黃泥段巖石巷道的變形特點和破壞原因，介紹了底板底拱聯(lián)合支護技術(shù)的施工特點，通過對實施聯(lián)合支護技術(shù)在該巷道修復中的應(yīng)用前后的分析對比，證明底板加固拱具有較為理想的支護效果，可以實現(xiàn)較好的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：底板底拱聯(lián)合支護技術(shù)

1 立項背景

平煤二礦西斜井主要擔負礦井進風和采面支架、掘進機等大型設(shè)備及材料的入井和回收，為了確保巷道運輸?shù)陌踩?，對巷道軌道質(zhì)量要求很高。但是在巷道70m至160m段底板為黃泥地段，在軌道長期使用過程中，因軌道受力造成底板黃泥粉碎，在巷道流水的侵蝕下巷道底板變松軟、黃泥流失，使軌道底板不實，甚至部分地段軌道懸空，需要大量的使用木料進行支墊軌道加固。但在軌道運輸過程中，特別是大型設(shè)備運輸中造成木料松動，增加了軌道運輸?shù)木S修難度，使軌道運輸存在嚴重的不安全隱患，為此在西斜井黃泥段巷道底板進行鋪設(shè)底拱和錨噴連鎖加固技術(shù)的應(yīng)用。

該技術(shù)針對黃泥段巷道抗壓性差，受力后易粉碎；受水侵蝕后易變膨脹變軟，甚至被水沖刷流失等特性。通過在巷道底板鋪設(shè)36U型鋼地拱，并鋪設(shè)金屬網(wǎng)，再澆筑砼，通過U形鋼地拱承受壓力大，支撐時間久，易安裝不易變形的特性，配合錨噴在巷道重新構(gòu)筑底板的方法，來增加巷道底板的強度。有效地提高了巷道底板支護結(jié)構(gòu)的承載能力，阻止巷道底板的變形破壞，從而確保巷道的長期安全使用，確保了礦井的安全生產(chǎn)，節(jié)約了大量的維修資金，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

2 施工順序及方法

2.1 施工順序 先挖砌蓄水池阻斷巷道流水，然后由上向下逐段臥底下地拱，澆筑砼施工。

2.2 施工方法 用方鎬、風鎬臥底，用噴漿機噴射砼，臥底產(chǎn)生的渣人工裝礦車，用絞車運到西斜井底后，經(jīng)-86大巷由管子井提升到地面。

3 支護形式及質(zhì)量要求

3.1 鋪設(shè)底拱標準

①底拱由兩節(jié)弧長1916mm36U型鋼組成，搭接長度400mm。

②底拱搭接處2道U型卡纜，卡纜螺絲用風動扳手或力矩扳手上緊。

③底拱間排：中-中500mm，允許偏差±100mm。地拱之間用一道拉桿連接。

④底拱插入巷幫不小于300mm。

⑤底拱上、下面鋪設(shè)Φ4mm金屬編織網(wǎng)，再澆筑砼，金屬網(wǎng)搭接長度100mm。

3.2 噴射砼質(zhì)量要求

①噴射砼的標準

a選用42.5級普通硅酸鹽水泥；

b砼配合比：水泥：沙子：石子=1：2：2；

c水灰比：0.4-0.45。

②噴射砼后保持原軌道坡度不變。

③水溝布置在巷道中間即道心內(nèi)，寬300mm，深200mm，混凝土澆筑，水溝底板坡度與巷道坡度一致。

4 安全措施和安全管理

①按調(diào)度室和運輸隊給定的時間段擴修施工，其他時間段嚴禁施工。

②西斜井施工期間，除施工所需要物料可以提升運輸外，原則上西斜井停止提升運輸設(shè)備物料，急用設(shè)備物料需要上下時，必須經(jīng)過調(diào)度室和維修隊同意后，方可從西斜井上下設(shè)備物料。

③施工期間，在井底車場明顯位置設(shè)置警標：“前方施工，禁止通行”。

④在擴施工地點下方5m左右處，用鋼絲繩、金屬網(wǎng)、木板設(shè)置檔桿桿欄，防止料石或矸石滾落傷人。

⑤在規(guī)定的施工時間段結(jié)束前，或通車上下設(shè)備物料時，要把道心及兩幫的渣清理干凈，來不及裝車時可堆在較寬巷道處，不能影響通車。施工所用的風水管路吊掛在巷幫，所用施工工具、材料，放在較寬巷道段，不能影響通車。

⑥施工期間的提升運輸信號聯(lián)系、摘掛鉤工作，由運輸隊的信號工、把鉤工負責。

⑦斜巷運輸嚴格執(zhí)行“行車不行人，行人不行車”制度。嚴禁蹬鉤、扒車。

⑧施工期間上下車時，斜巷內(nèi)施工人員必須撤離至巷道的安全地點或地面安全地點。

⑨斜巷吊鉤裝卸車時，必須在礦車的下方用道卡子和道木打上牢固的“十字撐”，裝卸車人員必須站在礦車兩側(cè)或者上方裝卸，嚴禁人員站在礦車下方。

⑩礦車掉道要在班組長統(tǒng)一指揮下處理，斜巷處理掉道時，不得去掉鉤頭和保險繩，將鋼絲繩繃緊，斜巷上下變坡點要把好警戒嚴禁人員通過，在車輛下方打好撐木，將車輛后輪用木楔子背好，用千斤頂將前車輪頂起，并超過軌道高度，人員站在車輛上方斜側(cè)，用撬杠將前輪撬上軌道，再將后輪撬上軌道，最后去掉撐木，處理掉道車輛時兩側(cè)及下方嚴禁站人。

5 效果檢驗

在西斜井黃泥段實施底板鋪設(shè)底拱和錨噴連鎖加固技術(shù)后，通過對巷道觀測，巷道在近一年的運行過程中，沒有出現(xiàn)軌道底板不實、懸空，有效地提高了底板支護結(jié)構(gòu)的承載能力，確保了軌道運輸安全，達到了預期效果，加固效果較好。加固拱二次支護的支護方式，破碎、軟巖巷道支護穩(wěn)定原理為：一次支護讓壓，圍巖體受力達到較低變形速率下的力學平衡，充分發(fā)揮圍巖承載力，大剛度二次支護，減少巷道巖體偏應(yīng)力，使巷道圍巖切向應(yīng)力相對降低，徑向應(yīng)力相對升高，促進圍巖應(yīng)力向穩(wěn)定應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)化，優(yōu)化了軟巖巷道支護參數(shù)。通過在二礦的軟巖、破碎巷道采用二次支護實踐，取得了良好的支護效果。

6 技術(shù)實施的效益

6.1 經(jīng)濟效益情況

通過在西斜井黃泥段巷道底板進行鋪設(shè)底拱和錨噴連鎖加固技術(shù)的應(yīng)用。減少了因軌道維修加固所需要投入的人員和材料的投入，特別是經(jīng)過技術(shù)的應(yīng)用，有效的克服了黃泥段巷道底板加固的難題，確保了軌道運輸?shù)陌踩?，確保了礦井大型設(shè)備的運輸，確保了礦井安全生產(chǎn)，產(chǎn)生了良好的安全效益。

6.2 社會效益

該課題針對斜井施工過程中往往要穿越軟巖巷道，特別是黃泥地段。黃泥具有抗壓性差，受力后易粉碎；受水侵蝕后易變膨脹變軟，甚至被水沖蝕流失等特性。巷道幫頂施工時可采用錨噴、架設(shè)支架（U型支架或梯形支架）進行加固，但巷道底板一般沒有進行特殊加固，造成巷道底板在后期使用過程中因受外力和水的侵蝕，膨脹變軟、酥碎等，影響到巷道的安全使用。

針對黃泥段巷道的這種特性。通過在巷道底板鋪設(shè)36U型鋼地拱，并鋪設(shè)金屬網(wǎng)，再澆筑砼，通過U形鋼地拱承受壓力大，支撐時間久，易安裝不易變形的特性，配合錨噴在巷道重新構(gòu)筑底板的方法，來增加巷道底板的強度。有效地提高了巷道底板支護結(jié)構(gòu)的承載能力，阻止巷道底板的變形破壞，從而確保巷道的長期安全使用，確保了礦井的安全生產(chǎn)，節(jié)約了大量的維修資金，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

7 應(yīng)用情況

該項目技術(shù)已在平煤二礦西斜井黃泥段巷道底板加固中得到初步實踐和驗證，為二礦在對巷道維修，特別是軟巖巷道（特別是黃泥段）底板加固技術(shù)方面積累了寶貴的經(jīng)驗，促進了巷道加固技術(shù)的提高和完善。

參考文獻：

[1]李懷光，朱傳峰.錨噴注漿聯(lián)合支護技術(shù)在巷道修復中的應(yīng)用和效果[J].煤礦現(xiàn)代化，2010（1）.

[2]常慶糧，周華強，李大偉，柏建彪，侯朝炯.錨噴注漿聯(lián)合支護技術(shù)在巷道修復中的應(yīng)用和效果[J].采礦與安全工程學報，2007（2）.

[3]吳宇.聯(lián)合支護技術(shù)在7011溜子道掘進中的應(yīng)用[J].能源技術(shù)與管理，2012（05）.

作者簡介：

胡佩敏（1970-），男，河南平頂山人，?？?，助理工程師，研究方向：巷道的掘進與支護。

徐礦輝（1985-），男，河南平頂山人，本科，助理工程師，研究方向：巷道的掘進與支護。