用插杆配合U型钢支架穿越散体层方案的应用

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　　摘要：运输巷由于局部布置在矿岩接触带或局部穿过松软矿体，由于冒落散体的块度较小，而且块体的硬度不大，从而给穿越工作带来一定的难度，国内外成型的穿越软质松散体（如流砂、泥质岩等）的盾构技术、插板技术等都难以奏效，需要因地制宜地研究新型穿越技术。初步分析，可采用超前插杆与U型钢支架相结合的方法穿越散体层。

　　一、现场状况：

　　北区深部开拓工程40中段运输巷由于局部布置在矿岩接触带或局部穿过松软矿体，即在不稳固的松软围岩中，所以在施工运输巷时遇松软SK岩和松软矿体，造成局部严重塌坊，使工程不能正常施工，严重影响了掘进施工进度。

　　2007年4月上旬在40m运输巷掘进施工中，不良岩层出露的长度不足3m，空顶24小时即发生了坍方。随着岩石量的不断排除，冒落的散体仍然不停地从工作面上端部流出，并且越来越多。从散体块度看，开始排岩时大块较多，最大块度达2.1*1.0*0.6m3；其后块度越放越小且放不空。根据上述情况以及存在小矿点空区现象分析，上部空区已充满散体并形成高应力。此外，从散体表观密实度分析，冒落散体堆的高度，至少已达10~15m.由于该部位压力加大，估计冒落的长度不会小于5m，通过分析北区的围岩状况，预计冒落散体在短时间内是出不空的。为加快深部开拓工程进度，必须解决穿越散体层的技术问题。

　　由于冒落散体的块度较小，而且块体的硬度不大，从而给穿越工作带来一定的难度，国内外成型的穿越软质松散体（如流砂、泥质岩等）的盾构技术、插板技术等都难以奏效，需要因地制宜地研究新型穿越技术。初步分析，可采用超前插杆与U型钢支架相结合的方法穿越散体层。

　　二、具体方案：

　　在距塌落部位1～1.5m处先行架设U型钢支架，而后进行插杆体。因散体块度及硬度均不大，U型钢支架间距选择300～400mm，使其形成托架作用。由于巷道断面较大（3.0×3.2㎡），插杆越长越好，最好不小于2.5m.杆体采用开缝锚杆，用7655凿岩机沿U型钢拱上沿、对开木缝隙处以25 o～30 o角注入。如遇大块或硬度比较大，为使杆体有足够的强度而顺利插入，可用钎子钢套开缝锚杆用7655凿岩机凿入，杆体开缝锚杆间距选择200mm～300mm.U型钢支架上部及时充填对开木，其作用主要是对U型钢支架间、杆体间周围散体提供支撑力，以阻碍散体滑动或掉落，为支护提供较好的空间条件。同时，用对开木填充巷道U型钢支架柱腿外侧缝隙，防止侧面块体滑落。

　　此后重复前述过程，直至穿越整个散体层。

　　三、穿越步骤见图1~图8

图1 U型钢支架及插杆示意图

图2 架设第一架拱架与插杆

图3 掏出杆体下部散体

图4 架设第二架拱架并顶部充填对开木

图8 第三次插入杆体
此后重复前述过程，直至穿过整个散体层

　　四、实施效果及经济效益：

　　1、采用上述方法，6个工作日内成功穿越散体层8m，加快了开拓工程进度，同时为下一步开拓工程同样围岩状况掘进积累了技术经验。

　　2、可避免施工绕道150m，每米节约成本费697.5元，人工费911.4元，合计1608.9元，间接经济效益为：1608.9元/m×150＝241335元。

　　五、结论：

　　该方法的优点是可以连续施工，并可以创造良好的安全作业条件，比较容易施工；缺点是长插杆施工难度大，特别是采用钎子钢套开缝锚杆必须把握好角度。