地下礦道軌道巷與皮帶巷施工探索分析

吳國(guó)慶，侯 鵬，劉景強(qiáng)

山東新査莊礦業(yè)有限責(zé)任公司，山東 271612

0 引言

31200東藝深部軌巷、皮帶巷施工范圍內(nèi)埋藏深度700m以上，該巷道沿煤層頂板施工。同時(shí)，由于軌道運(yùn)輸大巷斷層探注漿參數(shù)表孔終孔深度鉆注次數(shù)塌孔注漿終壓終量鉆孔涌水量注漿量水泥水玻璃號(hào)。地下礦道軌道巷與皮帶巷施工過程中，鉆孔注漿施工中的主要技術(shù)問題。塌孔、鎖孔問題的處理鉆孔注漿施工時(shí)經(jīng)常發(fā)生鉆孔坍塌鎖孔現(xiàn)象。

1 工程概況及其技術(shù)支持

工程概況如下，31200東藝深部軌巷、皮帶巷施工范圍內(nèi)埋藏深度700m以上，該巷道沿煤層頂板施工，直接頂（偽頂）為3.0～4.5m的煤與粉砂巖互層，易掉落，老頂為6.0m厚的粉細(xì)砂巖，巷道施工設(shè)計(jì)采用為凈寬ⅹ凈高=3.0m×2.2m的矩形斷面，巷道設(shè)計(jì)采用錨網(wǎng)索+鋼帶聯(lián)合支護(hù)，巷道頂部采用4根錨桿，間距×排距=700×900mm，用L×Ф=2200×18mm的等強(qiáng)螺紋鋼，每根錨桿錨注K2535型樹脂藥卷2塊，錨固力64KN，兩幫采用L×Ф=1800×18mm的螺紋鋼錨桿，每排布置3根間排距800×1000mm，并加壓寬×厚×長(zhǎng)=140×3×2800mm的w型鋼帶，巷道頂部每3m打設(shè)一組錨索（每組2根，間距1.2m），錨索采用LⅹФ=6000ⅹ15.24mm的鋼絞線，每根注K=2535型樹脂藥卷3塊，錨固力不小于200kN，頂幫均壓網(wǎng)孔規(guī)格為60ⅹ60mm的8#冷拔絲經(jīng)緯網(wǎng)。

2 施工進(jìn)展及其分析

2.1 施工探索分析概述

31200東藝深部軌巷、皮帶巷有自己的特色。首先，礦井軌道大巷斷層，下部與奧灰陷落柱相通，地質(zhì)及水文地質(zhì)條件較為雜。為確保礦井安全，制定了切實(shí)可行的二作面預(yù)留巖柱，探水注漿加固斷層破碎帶旄工方案，施工時(shí)針對(duì)斷層破碎帶鉆探中出現(xiàn)的塌孔，鎖孔現(xiàn)象和注漿難度大等技術(shù)問題，采取了諸如濃漿加固，水玻璃潤(rùn)滑等技術(shù)手段，提高了斷層破碎帶注漿加固質(zhì)量，加快了施工速度，保證了巷道順利掘砌通過斷層破碎帶，取得了較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，巷道順利掘砌穿過斷層破碎帶，取得較好的注漿加固效果。地下礦道軌道巷與皮帶巷施工可靠斷層主要含水層為:第四系砂層，巖漿巖，3煤層頂?shù)装迳皫r，太原組三灰，十下灰及奧陶系灰?guī)r，其中奧陶系灰?guī)r總厚800左右，且?guī)r溶發(fā)育靜貯量相當(dāng)可觀+為本區(qū)主要含水層。在二維物探時(shí)，斷層下部有一附生環(huán)狀斷層，后經(jīng)三維物探探明為一大陷落柱，該陷落柱位于一386軌道運(yùn)輸大巷南約150左右，剖面上近似錐形，上部塌落至第四系80，呈一大一小二個(gè)洞13，下部通到奧灰，在3煤處表現(xiàn)為一長(zhǎng)軸250，短軸170的橢園，該陷落柱下部與斷層聯(lián)通。陷落柱的形成可能在斷層形成之后，已從下部奧灰坍落至第四系下部，從而使上下各含水層相互溝通。

2.2 施工注漿方案及主要參數(shù)確定

31200東藝深部軌巷、皮帶巷注漿方案的確定鑒于礦井地質(zhì)及水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性，本次探注漿的目的是對(duì)斷層進(jìn)行探水注漿充填加固，在斷層破碎帶區(qū)段形成注漿帷幕，確保軌道運(yùn)輸大巷安全施工經(jīng)過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，確定采取穩(wěn)妥可靠的工作面預(yù)留巖柱，探水注漿加固后，通過斷層的注漿施工方案。即軌道運(yùn)輸大巷掘至拐彎點(diǎn)前停止掘進(jìn)，預(yù)留巖柱，利用預(yù)留巖柱，采取先埋后注孔口導(dǎo)向管進(jìn)行工作面斷層探水預(yù)注漿施工。地下礦道軌道巷與皮帶巷施工注漿方式與工序，其中，鉆注漿序示意圜采用分段前進(jìn)注漿方式，分段長(zhǎng)度視地層情況而定，止?jié){巖柱厚度及孔口管結(jié)構(gòu)根據(jù)三維地震勘探提供的地質(zhì)資料，斷層的位置，落差與原精查地質(zhì)報(bào)告相符，為可靠斷層.根據(jù)探斷層水的有關(guān)規(guī)定，同時(shí)考慮斷層帶的左右擺動(dòng)，斷層破碎帶的寬度變化及其它因素確定大巷掘進(jìn)迎頭距斷層破碎帶45時(shí)停止掘進(jìn)進(jìn)行打鉆，預(yù)計(jì)斷層破碎帶寬約16，即斷層線兩側(cè)各8，實(shí)際探查揭露.斷層破碎帶寬度為18，與預(yù)計(jì)基本相符探水注漿孔口導(dǎo)向管采用108×6無縫鋼管，上焊高壓法蘭，長(zhǎng)度確定為7。為增加管與孔壁的摩擦力，在管身每隔300～400，加焊鋼筋檔圈，孔口管孔徑采用130.2.3.2鉆孔布置及孔深探注漿鉆孔在巷道斷面周邊成等距放射狀布置。

3.3 施工相關(guān)技術(shù)分析

對(duì)于31200東藝深部軌巷、皮帶巷來說，軌道運(yùn)輸大巷斷層探注漿參數(shù)表孔終孔深度鉆注次數(shù)塌孔注漿終壓終量鉆孔涌水量注漿量水泥水玻璃號(hào)。鉆孔注漿施工中的主要技術(shù)問題。塌孔、鎖孔問題的處理鉆孔注漿施工時(shí)經(jīng)常發(fā)生鉆孔坍塌鎖孔現(xiàn)象。施工時(shí)為提高注漿加固質(zhì)量，注漿終壓均大于設(shè)計(jì)終壓。注漿材料選擇及配比漿液采用單液水泥漿為主，粘土水泥漿為輔。漿液使用原則是先稀后濃，先粘土水泥漿，后單滾水泥漿選用了三乙醇胺和氯化鈉復(fù)合速凝早強(qiáng)劑，其摻入量分別為水泥用量的萬分之五和千分之五。注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際漿液注入量大于或接近設(shè)計(jì)算的注入量。注漿壓力呈現(xiàn)規(guī)律性增加并達(dá)到設(shè)計(jì)終壓，達(dá)到終壓時(shí)鉆孔基本不吸漿或吸漿量甚少。維持終壓終量3min，即可結(jié)束該孔注漿，等所有鉆孔均達(dá)上述標(biāo)準(zhǔn)，最后一孔兼作注漿質(zhì)量檢查孔，最后一次壓水吸水量≤2L/min，即可全部結(jié)束該段探水注漿施工。

3 結(jié)論

通過研究表明，對(duì)于31200東藝深部軌巷、皮帶巷來說，地下礦道軌道巷與皮帶巷施工探索是必要的。同時(shí)，通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，通過相關(guān)技術(shù)的合理應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)安全快速施工，達(dá)到實(shí)現(xiàn)全面按時(shí)完成任務(wù)的目的。

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