Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．５４７ 现代矿业 总第５４７期 Ｎｏｖｅｍｂｅｒ．２０１４ Ｍ０ＤＥＲＮ ＭＩＮＩＮＧ ２０１４年１１月第１１期 陈四楼煤矿跨越老巷施工技术 种波凯 宋成义 张新建 （河南龙宇能源股份有限公司陈四楼煤矿） 摘 要根据开采及上下位置关系的要求，岩巷掘进过程中经常要跨越老巷。目前岩巷主要 以锚网喷支护为主，老巷被跨越时，锚网喷支护的加固拱受到破坏，锚杆失去承载能力，另外由于施 工中爆破震动的影响，老巷围岩变形严重。结合陈四楼煤矿十五采区行人下山跨越２１５０３皮带顺 槽（岩巷段）现场施工经验，提出跨越前对老巷采取可缩性Ｕ型钢棚加固＋掘进时小循环掘进跨越 技术，结果表明，该技术能够有效的控制老巷围岩变形，保证岩巷正常掘进。 关键词岩巷跨越老巷加固ｕ型钢棚小循环效果分析 陈四楼煤矿十五采区行人以２８３．３。方位、２５。 下山，４ ０００ ｍｍ Ｘ ３ ５００ ｍｍ直墙半圆拱断面，锚网 喷支护，施工至１５ＸＲ１７点前４６．３ ｍ时，开始跨越 ２１５０３轨顺，施工至１５ＸＲ１７点前５０．７ ｍ时跨越结 束。最小岩柱０．８ｍ，最大岩柱３．７ ｍ，２１５０３轨顺对 应跨越处位于５０２Ｐ１点前４１．２ ｍ（１３。方位），１５。上 山，对应跨越段为锚网喷支护，４ ２００ ｍｍ×３ ６００ ｍｍ 直墙半圆拱断面，该处巷道支护完好，无浆皮开裂现 象。跨越施工时，最小岩柱０．８ ＩＴＩ，小于锚杆长度， 原有锚网喷支护形成的加固拱受到破坏 Ｊ，另外， 耙装机等大型设备移动时，２１５０３顶板无法承载 Ｊ。 为此，结合陈四楼煤矿多年来施工经验，提出跨越前 对老巷采取可缩性Ｕ型钢棚加固＋跨越期间采用 小循环掘进。该施工技术实施后，有效控制了老巷 围岩变形 。保证了跨越的安全性。 图２十五采区行人下山跨越２１５０３轨道顺槽剖面 表１跨越断面岩石种类及其参数 １．１加固位置及加固方法 根据跨越位置关系，２１５０３轨顺跨越段位于 ５０２Ｐ１点前３６．４～４１．２ ｍ，为保证跨越的安全性，对 跨越段前后１．１ ｍ进行加固，即５０２Ｐ１点前３５．３～ ４２．３ ｉｎ。 １老巷加固 十五采区行人下山、２１５０３轨道顺槽平面布置 如图１，十五采区行人下山跨越２１５０３轨道顺槽剖 面见图２。 为保证２１５０３轨道顺槽运输、行人、通风的需 要，采用可缩性２９Ｕ型钢棚加固 Ｊ。一根长 ３ ５９０ ｍｍ顶梁，两棚腿长３ ８８０ ｍｍ。棚子搭接 ４５０ ｍｍ，紧固卡缆６道（４个限位卡缆，２个非限位 卡缆），棚距７００ ｍｍ。连接板９道，顶梁３道，左右 棚腿各３道，均匀布置。套棚段巷道坡度ｌ５。，架棚 迎山角控制在２。～２．５。。卡缆螺栓力矩不得小于 ３００ Ｎ・ｍ，连接板螺栓力矩不得小于１００ Ｎ・ｍ。 全断面铺设规格为２ ０００ ｍｍ Ｘ１ ０００ ｍｍ的金属网， 网目１００ ｍｍ×１００ ｍｍ，搭接１００ ｍｍ，采用双股１４ 镀锌铁丝连网，连网间距１００—２００ ｍｍ。棚子用半 图１ 十五采区行人下山、２１５０３轨道顺槽平面布置 圆木背实，喷射混凝土厚以棚子外露５０ ｍｍ为准。 可缩性ｕ型钢棚支护断面如图３所示。 １．２加固施工 掘进断面主要由泥岩、砂质泥岩、砂岩组成，岩 石种类参数见表１。 种波凯（１９８８一），男，助理工程师，４７６６００河南省永城市东城 区。 ①开腿子窝，根据巷道中腰线及棚子间距，定好 腿子窝位置，并根据腰线用风镐将腿子窝开挖至设 ５１ 总第５４７期 现代矿业 ２０１４年１１月第１１期 图３可缩性Ｕ型钢棚支护断面 计深度；②上棚腿，将棚腿抬至腿子窝位置，按棚距 及腰线调整好棚腿位置及深度，并调整好迎山角，上 好两侧棚腿的连接板；③搭设操作平台，采用高 １ ０００ ｍｍ、长７００ ｍｍ、宽１００ ｍｍ的马凳配合 ３ ０００ ｍｍ Ｘ３００ ｍｍ Ｘ４０ ｍｍ架板搭建，马凳必须摆 放平稳，大板厚度不小于７０ ｌｉ＿ｌｉｎ，并用双股１２ 铁丝 与马凳绑扎牢固可靠；④上顶梁，人工将棚子顶梁抬 至两棚腿上端，将顶梁两端按照搭接位置搭接，根据 巷道中线和腰线调整好的棚子中一ｔＬ，及高低，上好连 接板，上齐顶梁与棚腿搭接处的卡缆；⑤根据巷道中 一ｔＬ，腰线对棚子的中心、迈步及迎山角度进行校核，对 不符合设计要求的应立即进行调整，处理后再次进 行校核，直至达到设计要求；⑥沿棚子铺设金属网，一＼ 虹 点处一５３Ｐ２Ｏ刖ｍ 处一点７３Ｐ２Ｏ刖ｍ 前点处９３Ｐ２Ｏｍ 前点处１４Ｐ２０ｍ 按要求搭接１００～２００ ｍｍ，并用双股１４ 镀锌铁丝双 边连网，每隔３００ ｍｍ绑扎好；⑦用半圆木将棚子刹 紧背实，严禁出现空顶、空帮现象；⑧连接板与卡缆 用风动扳手紧固至设计预紧力矩；⑨对巷道进行喷 浆封闭，喷浆不超过棚子厚度的２／３，喷浆后用刮杆 刮平，并将棚子上的喷浆料清理干净；二． ⑩套棚结束 后，使用喷浆料将两侧棚腿打灰填实，将挖腿窝开掉 的水沟沿抹好，并盖好水沟盖板。 ２跨越施工工艺 巷道施工至１５ＸＲ１７点前４３．３ ｍ（距跨越处近 帮３ ｍ），完成２１５０３轨顺被跨越段巷道套棚加固。 从１５ＸＲ１７点前２８ ｍ（距跨越处近帮２０ Ｉｎ）至 １５ＸＲ１７点前７２．２ ｍ（施工过跨越处２０ ｎ１）期间，执 行两巷爆破警戒制度。 从１５ＸＲ１７点前４６ ｍ（距跨越处近帮２ ｍ）至 １５ＸＲ１７点前５２．２ ｍ（施工过跨越处２ ｍ），采用“一 掘一锚，一掘一喷”的小循环作业方式施工，循环进 尺０．７ ｍ（一排）。采用台阶法施工，爆破掘进时下 部留０．５ ｍ台阶，待跨越过后，再采用风镐拉底至设 计底板深度，采用分次装药、分次起爆方式＿５ Ｊ，先起 爆掏槽眼及拱基线以下的炮眼，再起爆拱基线以上 的炮眼，炮眼布置如图４所示。 ３效果分析 通过观测，２１５０３轨道顺槽顶板离层见表２。 ５２ 图４炮眼布置 表２ 顶板离层值（２０１４年） 观测位置 ０１－ｏ４ ０１－０７ ０１—１０ Ｏ１－１３ Ｏ１－１６ ０ ０ １０ １０ １Ｏ ２０ ４０ ５Ｏ ２Ｏ ４０ ６０ ８Ｏ ２０ ３Ｏ ５０ ７Ｏ Ｏ １Ｏ ３０ ３０ 由表２可知：①可缩性钢棚加固区域顶板浆皮 有轻微开裂现象，开裂缝隙１０ ｍｌＴｌ左右，加固区域 前后顶板浆皮开裂严重，但无脱落现象，可缩性钢棚 能够有效控制巷道围岩变形 ；②岩柱越小，顶板 离层值越大，且顶板离层随着时间的推移逐渐增大， 但速度平缓 。 ４结语 在陈四楼煤矿十五采区行人下山跨越２１５０３皮 带顺槽中实施了可缩性ｕ型钢棚加固技术，为防止 爆破崩坏钢棚，跨越期间采用“一掘一锚，一掘一 喷”的小循环、台阶法施工。实践证明，跨越巷道正 常掘进、底板无下沉；被跨越巷道无变形，该技术应 用是成功的。 参考文献 ［１］钱鸣高，石平五．矿山压力及岩层控制［Ｍ］．徐州：中国矿业大 学出版社，２００３． ［２］谭云亮，刘传孝．巷道围岩稳定性预测［Ｍ］．徐州：中国矿业大 学出版社，１９９９． ［３］ 宋纳新，李造鼎．软垫层与金属可缩性支架在软岩支护中的初 步应用［Ｊ］．东北煤炭技术，１９９４（３）：２４－２８． ［４］ 何满潮，谢和平，彭苏萍，等．深部开采岩体力学研究［Ｊ］．岩石 力学与工程学报，２００５，２４（１６）：２８０３－２８１３． ［５］ 高尔新，杨仁树．爆破工程［Ｍ］．徐州：中国矿业大学出版社， １９９９． ［６］ 袁亮．深部巷道圆岩控制理论及淮南矿区工程实践［Ｍ］．北 京：煤炭工业出版社，２００６． ［７］ 常聚才．深部岩巷耦合支护及围岩稳定性控制研究［Ｄ］．淮 南：安徽理工大学，２００８． （收稿日期２０１４－０６．Ｏ９） 处３４一点Ｐ２０ｍ刚
