作者：陳文階
**：《海峽科學》2023年第07期
[摘要]針對曲鬥煤礦二號井井巷掘進過程遇到強風化帶與破碎帶等特殊條件,因地制宜並適時採取相應的技術手段和施工方法,實現了煤礦基建工程的順利安全施工。
[關鍵詞]煤礦特殊圍岩井巷施工方法
1引言1.1 工程簡況
曲鬥煤礦二號井位於新開發的上姚礦區東部,該專案是福煤集團公司中型煤礦建設專案之一,基建工程施工任務由天湖山能源實業****承擔。
1.2 工程地質條件
由於二號井所在的上姚礦區其受到後期地質作用比較劇烈,大小斷層相伴出現,加上長期的強風化作用影響,致使礦區內一些地段圍岩十分鬆軟破碎,形成大量的強風化帶、破碎帶,表現在強風化帶、破碎帶交會,構造及風化節理密集,形成大小不一的分離體並多充填泥,甚至出現石夾土狀或土夾石狀。像如此鬆散破碎且影響範圍之廣的圍岩條件,這在天湖山礦區煤礦建設史上還是不多見的。
1.3 施工中面臨的困難
雖然上姚礦區緊鄰天湖山礦區,但兩個礦區工程地質條件差異甚大,加上曲鬥煤礦二號井是上姚礦區首個基建礦井,施工單位對在這類特殊圍岩條件下的施工經驗比較缺乏,基本沿用常規施工方法,施工初期曾多次發生較為嚴重的冒頂。如+569～+395暗斜井上部車場,設計車場長度140m中有三分之二長度處於強風化帶,由於圍岩極度鬆散,在施工過程中冒頂不斷,最嚴重的冒落區冒落高度超過15m,接近車場設計掘進高度的4倍;再如首採區+400～+680上山道的中上部+592～+610附近由於受斷層切割影響,受影響最嚴重的副上山有30多公尺巷道冒落區波及到頂和邦,冒落高度接近12m,寬度達到10m,是設計掘進斷面的3~4倍。大量冒頂片邦的出現,不但增加出碴工程量,影響工期,增加單位工程投資,又增加了施工過程的不安全因素,給井巷施工帶來重重困難。
顯然,在如此惡劣圍岩條件下,若繼續沿用常規施工方法已很難勝任二號井井巷工程施工任務,所以改進常規施工方法已顯得十分迫切。
2井巷施工方法改進途徑
2.1 針對不同圍岩條件制定相應的應對措施
要認真分析研究井田地質構造及圍岩變化規律,制定針對施工過程遇到強風化帶與鬆軟破碎圍岩時的應急措施。在施工過程中,一旦發現圍岩有逐步變軟、變鬆散跡象,必須杜絕僥倖心裡,立即啟動相應的應對措施,通過採取縮小迴圈進度,調整鑽爆引數,如採取打淺孔、少裝藥、甚至採取多打空眼以及改變支護方式等措施,把冒頂造成的影響降到最低限度。
2.2 不同斷面採用不同的施工方法
2.2.1插板法(撞楔法)
對於小斷面(斷面s2)井巷掘進,可採用插板法(撞楔法)通過強風化帶與破碎帶。施工時在巷道掘進接近鬆軟破碎圍岩時,必須緊貼迎頭架好礦工鋼支架,並對迎頭外10m所有支架進行加固(支架間搭接好拉桿、上緊撐木),再從棚梁上部及棚腿兩側分別打入一排前端尖形的超前木板(或前端削尖的園木、無縫管等)並盡量超越迎頭,形成乙個人工假頂把鬆散的石碴托起,然後迎頭每推進(採用風鎬挖掘或打淺孔放小炮推進)一段把木板再打入一段, 當迎頭推進可架設一架棚的位置後(這時宜縮小棚距)立即架好棚子,並上好拉桿、撐木。如此迴圈,使巷道順利穿過鬆軟破碎圍岩地段。
插板(園木、無縫管)視圍岩塊度大小決定疏、密,如果塊度較大可適當加大木板(園木、無縫管)間距,如果塊度小則應加密,如果冒落石碴之中夾有大塊的岩塊,木板或無縫管無法打入,可用長鋼釺代替,通過風鑽頂入。如曲鬥二號井首採區上山巷在往上施工過程中,由於遇到斷層破碎帶並伴有較大淋水而形成大冒落區無法往上施工,而後轉為從上部往下施工,在接近該破碎帶時正是採用此法順利實現該上山巷的順利貫通;還有首採區+625區段車場掘進施工過程中正是認真吸取了+650區段及+600區段車場掘進施工碰到f1斷層且準備不足產生冒頂的教訓,及時分析現場地質情況,將準備工作做在前面,在接近該斷層時採取插板法施工,順利通過斷層,沒有發生大冒頂。
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