高埋深大斷面U型棚+壁后注漿+錨索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)實踐

李明磊

摘要：通過鶴煤八礦對-520水泵房采用聯(lián)合支護(hù)加固技術(shù)，找出了在受高礦壓影響下提高大斷面機(jī)電硐室支護(hù)強度的辦法，選出了八礦泵房硐室在使用期間受壓加大條件下合適的加固支護(hù)形式，控制巷道變形，確保了機(jī)電硐室的正常使用。

關(guān)鍵詞：硐室加固 聯(lián)合支護(hù)技術(shù)

八礦坐落在鶴壁礦區(qū)南部，井田南北、東西走向分別為5.25km和1.7-1.9km，面積7.9km2。井田作為隱伏井田，屬于單斜構(gòu)造。井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，屬于斷裂構(gòu)造發(fā)育，并且小斷層比較多，煤層缺乏穩(wěn)定性等，局部存在變薄現(xiàn)象，并呈條帶狀分布。隨著開采時間的不斷延長，生產(chǎn)采區(qū)的采動對井下大部分巷道都產(chǎn)生過影響，個別巷道存在二次、三次重修現(xiàn)象。

1 工程概況

在井田中央-520輔助水平三零采區(qū)3004工作面上部煤層底板中，布置鶴煤八礦-520水泵房，全長30m。該水泵房擔(dān)負(fù)我礦三零及三二采區(qū)排水任務(wù)，硐室原設(shè)計寬5200mm，高4400mm，斷面形狀為半圓拱，原設(shè)計為錨網(wǎng)噴+U形棚支護(hù)。水泵房在建成短短2年時間內(nèi)受高礦壓影響，使得水泵房在一定程度上出現(xiàn)局部頂板裂縫、掉漿皮等。如果不加以控制，任由繼續(xù)損壞，那么將會直接影響水泵房的正常使用，甚至礦井的使用安全將會受到威脅。

2 確定硐室聯(lián)合支護(hù)加固技術(shù)方案

在施工過程中，為了進(jìn)一步控制硐室的變形，防止硐室的正常使用在一定程度上受到繼續(xù)破壞。首先采用錨索等進(jìn)行加固，但是實施該方案后，施工卻無法進(jìn)行。原因在巖巷掘進(jìn)期間由于該硐室巷道頂部巖石破碎，在泵房施工期間泵房就出現(xiàn)輕微變形，采取了套架U形棚加強巷道泵房巷道支護(hù)強度，進(jìn)而在一定程度上難以打錨索，同時導(dǎo)致無法裝藥等，并且泵房硐石較多，在施工過程中通過單一的支護(hù)方式難以解決問題。為此，需要對支護(hù)方式進(jìn)行真分析，按照下列方案進(jìn)行施工：

①架設(shè)U36型棚后，需要進(jìn)行噴漿處理，實施初次支護(hù)。②通過灌注水泥沙漿進(jìn)行加固處理。③對于永久性支護(hù)，通常情況下，通過錨索來進(jìn)行。

3 施工技術(shù)要求及注意事項

3.1 施工技術(shù)要求

3.1.1 架U36型棚后噴漿，進(jìn)行初次支護(hù)的技術(shù)要求

首先采用擴(kuò)幫挑頂后架U36型棚支護(hù)對該泵房硐室進(jìn)行處理，規(guī)格為5.2m×4.4m，棚距、背板間距等分別控制在0.5m和0.3m，借助金屬菱形網(wǎng)對全斷面進(jìn)行鋪設(shè)處理，并用背板背嚴(yán)，維修到泵房硐室位置時，設(shè)計為硐室兩側(cè)架U形棚對棚后穿11號礦工鋼支護(hù)，礦工鋼間距控制在0.4m；維修完成后，通常情況下需要對該硐室進(jìn)行進(jìn)行噴漿處理，噴射混凝土的強度等級一般為C20，噴漿厚度與U型棚鐵拉桿等平，水泥大沙配合比1∶3。

3.1.2 注漿加固支護(hù)技術(shù)要求

①鉆孔：在鉆孔過程中，通過采用風(fēng)鉆鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔。②注漿管的安裝：在安裝注漿管的過程中，通常情況下需要將注漿鋼管插入到孔內(nèi)。③注漿：進(jìn)行注漿時，連接注漿管路與鋼管，在注漿過程中，一般可以通過多孔的方式進(jìn)行同時注漿。④封孔止?jié){：在止?jié){過程中，通常情況下用多層膠管連接注漿孔口管出口端與注漿管路，同時安設(shè)相應(yīng)的閥門。⑤注漿過程中，注漿壓力控制在2.0～3.0MPa，進(jìn)而在一定程度上確保噴層不發(fā)生開裂。

3.1.3 錨索進(jìn)行永久支護(hù)技術(shù)要求

注好漿間隔24小時后，需要及時打錨索進(jìn)行永久性支護(hù)。

3.2 施工注意事項

3.2.1 架棚

①在施工現(xiàn)場，采取措施保護(hù)施工地段的電纜、水泵、開關(guān)等，防止出現(xiàn)損壞。②在施工過程中，設(shè)置一名有經(jīng)驗的職工進(jìn)行觀頂，在一定程度上防止頂板跨落。③架好一棚后，用木料把頂絞實絞嚴(yán)，杜絕空頂。

3.2.2 注漿施工工藝流程

①拌漿與注漿：按照設(shè)計要求規(guī)定的水灰比，將水泥與水進(jìn)行混合，進(jìn)而在一定程度上行拌制水泥漿，拌漿時需要安排專人進(jìn)行負(fù)責(zé)，在注漿過程中，需要科學(xué)合理地調(diào)整漿液參數(shù)，進(jìn)而避免發(fā)生吸漿籠頭堵塞等。②控制注漿泵：根據(jù)注漿變化的實際情況，實時開、停注漿泵，并對注漿泵的注漿壓力進(jìn)行了時刻注意和觀察，進(jìn)而在一定程度上防止發(fā)生堵塞崩管現(xiàn)象。③連接孔口管路：在連接孔口的過程中，通常情況下需要對前方的注漿情況給予高度的關(guān)注，及時發(fā)現(xiàn)并派出漏漿、堵管等事故。

3.2.3 錨索加固注意事項

①在打錨索的過程中。錨索眼的位置通常情況下需要選擇不空頂或者注漿充分的部位。②錨索眼打好后，需要對錨索眼是否存在塌孔現(xiàn)象進(jìn)行觀測。

4 結(jié)語

在鶴煤八礦-520水泵房現(xiàn)場施工過程中，通過實際應(yīng)用聯(lián)合支護(hù)加固技術(shù)，對錨噴、架U形棚等單一的巷道維修支護(hù)模式在一定程度上進(jìn)行適當(dāng)?shù)馗淖?，進(jìn)一步大大提高了硐室的支護(hù)強度，在圍巖破碎空頂條件下，進(jìn)一步解決因塌孔、孔空無法安裝錨索造成的問題。在這種情況下，明確聯(lián)合支護(hù)加固技術(shù)方案是切實可行的，并且具有一定的操作性。

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