松湖鐵礦井巷掘進(jìn)支護(hù)方式及成本控制探討

王海瑞

[摘要]松湖鐵礦礦區(qū)巖層結(jié)構(gòu)極其破碎，節(jié)理裂隙十分發(fā)育，局部裂隙水較大，礦體內(nèi)局部礦層呈粉末狀，在國內(nèi)外極其罕見，掘進(jìn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)塌方冒頂事故，導(dǎo)致前期生產(chǎn)效率較低、安全隱患怎大、成本加大等后果，針對此類情況，制定相應(yīng)的措施可以有效的控制塌方冒頂?shù)痊F(xiàn)象的發(fā)生，通過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴我們，想要遏制以上現(xiàn)象發(fā)生，施工中必須遵循以下兩點(diǎn)措施，第一，技術(shù)措施，嚴(yán)格光面爆破技術(shù)施工，進(jìn)行超前預(yù)支護(hù)短掘短支的方式施工可以有效的避免冒頂塌方事故發(fā)生；第二，根據(jù)不同的巖性劃分等級制定相對應(yīng)的支護(hù)方式，比如素噴砼支護(hù)、錨網(wǎng)噴砼聯(lián)合支護(hù)、工字鋼架拱噴砼聯(lián)合支護(hù)等支護(hù)方式。不僅可以提高生產(chǎn)效率、降低安全風(fēng)險(xiǎn)，而且可以大幅度的節(jié)約成本。

[關(guān)鍵詞]節(jié)理裂隙十分發(fā)育 裂隙水較大 塌方冒頂

[中圖分類號] TF521 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-8-451-1

松湖鐵礦礦區(qū)賦礦巖石層位主要為中-細(xì)粒安山質(zhì)凝灰?guī)r，局部為晶屑玻屑凝灰?guī)r，礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為斷裂構(gòu)造，主要有8個大斷層。礦石構(gòu)造以塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造為主，新鮮色呈淺灰黑色-灰黑色，巖石f=8～10；礦石，f=10～14；。屬高溫?zé)嵋航唤哟◣r型磁鐵礦床，礦體及圍巖受地殼運(yùn)動、風(fēng)華作用，節(jié)理裂隙及其發(fā)育，節(jié)理間有泥質(zhì)夾層，遇水膨脹變泥，穩(wěn)定性極差，由于前期支護(hù)方式過于混亂、復(fù)雜，并缺乏費(fèi)規(guī)范性驗(yàn)收及管理制度，掘進(jìn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)塌方冒頂事故，導(dǎo)致前期生產(chǎn)效率較低、安全隱患增大、僅2013年支護(hù)費(fèi)用達(dá)千萬元之多，因此，針對此類情況，制定相應(yīng)的措施，可以有效的控制塌方冒頂?shù)痊F(xiàn)象的發(fā)生，并且可以提高生產(chǎn)效率、降低安全風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約成本。

1任務(wù)目的

探索適合本礦區(qū)礦巖結(jié)構(gòu)條件下即經(jīng)濟(jì)又安全的支護(hù)方式并推廣，規(guī)范支護(hù)驗(yàn)收制度，降低支護(hù)成本

2適用范圍

適用于松湖鐵礦在建井巷掘進(jìn)所有掘進(jìn)工程

3支護(hù)依據(jù)

（1）根據(jù)制定支護(hù)規(guī)范制度及甲乙雙方共同現(xiàn)場勘察現(xiàn)場之后對照相應(yīng)的支護(hù)方式進(jìn)行決定

（2）重大支護(hù)工程經(jīng)乙方上報(bào)施工組織設(shè)計(jì)方案共同討論決定后再支護(hù)

（3）經(jīng)審定的其他有關(guān)技術(shù)文件。

4支護(hù)管理程序

掘進(jìn)過程中遇到支護(hù)時，施工方及時通知甲方人員去現(xiàn)場勘查，甲方技術(shù)人員經(jīng)現(xiàn)場勘查之后，根據(jù)現(xiàn)場巖石穩(wěn)定性及硬度選擇對應(yīng)支護(hù)形式，乙方按要求實(shí)施。

5具體措施

5.1技術(shù)措施

嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范要求掘進(jìn)爆破，避免發(fā)生塌方冒頂現(xiàn)象發(fā)生不必要的支護(hù)費(fèi)用。

（1）掘進(jìn)時嚴(yán)格按照光面爆破進(jìn)行施工，根據(jù)合同規(guī)定要求，巷道掘進(jìn)單價(jià)結(jié)算以光面爆破為準(zhǔn)，通過正確選擇爆破參數(shù)和合理的施工方法，分區(qū)分段微差爆破，達(dá)到爆破后輪廓線符合設(shè)計(jì)要求，能有效的控制周邊炸藥的爆破作用，從而減少對圍巖的擾動，保持圍巖的穩(wěn)定，充分發(fā)揮圍巖的自承作用，確保施工安全，同時，又能減少超、欠挖，提高工程質(zhì)量和效率，避免發(fā)生不必要的支護(hù)費(fèi)用，節(jié)約成本。具體要求：斷面4.0m*3.7m，孔深2.0m-2.4m，掏槽眼采用楔形掏槽布置，眼距為100-300mm，布眼5個，周邊眼眼距為500-600mm，總計(jì)布眼52個，乳化炸藥用量70kg，導(dǎo)爆管連接起爆。

（2）破碎帶施工時，嚴(yán)格控制爆破，進(jìn)行超前預(yù)支護(hù)并短掘短支的施工工藝進(jìn)行，鉆進(jìn)時要求在沿巷道周邊眼輪廓線先打超前錨桿，具體先在輪廓線打10個炮孔，孔深3.5m，孔間距300mm，孔仰角12°-15°，然后將？40mm鋼管插入輪廓線鉆孔，鋼管外部焊接于預(yù)支拱架頂部即可爆破，每次要求鉆進(jìn)鉆桿控制1.2m內(nèi)，爆破進(jìn)尺控制在1m范圍，以此類推進(jìn)行下一循環(huán)作業(yè)。

5.2根據(jù)巖石堅(jiān)固性和穩(wěn)定性等級制定對應(yīng)支護(hù)形式，避免造成支護(hù)材料浪費(fèi)，做到合理有效支護(hù)

（1）巖層穩(wěn)固f=14時：要求素噴砼支護(hù)，支護(hù)厚度為100mm；

（2）巖層破碎頂板發(fā)生小面積冒落且f=10-12時：要求及時采用錨網(wǎng)噴砼聯(lián)合支護(hù)，噴漿總厚度100mm；錨桿施工角度為75°-90°。

（3）巖層較破碎有裂隙水頂板發(fā)生大面積塌方（塌方高度3m-5m）f=6-8時，要求先采用超前錨桿預(yù)支護(hù)，超前錨桿長度為4m，間距300mm，然后采用工字鋼拱架支護(hù)，拱架間距1m，拱架間連接筋長度為1.2m，間距為1m，空區(qū)采用木頭搭井字充填至頂板，然后進(jìn)行噴砼，總厚度200mm；

（4）巖層特別破碎發(fā)生較大面積塌方時（塌方高度5m-10m）f=6-8時，要求先封閉掌子面，然后進(jìn)行注砼漿，其次采用超前錨桿支護(hù)，超前錨桿長度為3m，間距300mm，采用工字鋼拱架支護(hù)，拱架間距300mm-500mm，拱架間連接筋長度為400mm-600mm，間距為300mm-500mm，然后進(jìn)行噴漿，厚度200mm

5.3嚴(yán)格規(guī)范支護(hù)材料類型及規(guī)格，并嚴(yán)格執(zhí)行，避免造成材料成本加大

5.3.1鋼拱架：【16工字鋼，3.8m*3.6m

5.3.2網(wǎng)片：Ф6.5鋼筋，1.2m*2m，@100mm*100mm

5.3.3鎖腳錨桿：Ф40，管縫式

5.3.4超前錨桿：Ф40，鋼管

5.3.5連接筋：Ф18，螺紋鋼筋

6工程量驗(yàn)收及簽證管理辦法（以本公司下發(fā)文件嚴(yán)格執(zhí)行）

7結(jié)論

通過生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴我們，嚴(yán)格控制光面爆破技術(shù)施工，進(jìn)行超前預(yù)支護(hù)短掘短支的方式施工可以有效的避免冒頂塌方事故發(fā)生，根據(jù)松湖鐵礦巖性硬度等級劃分，制定相應(yīng)技術(shù)措施及制度，不僅可以提高生產(chǎn)效率、質(zhì)量、降低安全風(fēng)險(xiǎn)而且可以大幅度降低支護(hù)成本。