马兰矿立交过空巷加固支护技术的应用

成建国

(西山煤电集团 基建处，山西 太原 030053)

·技术经验·

马兰矿立交过空巷加固支护技术的应用

成建国

(西山煤电集团 基建处，山西 太原 030053)

西山煤电集团马兰矿施工的南八轨道运输大巷服务于南八采区，由于所处巷道顶板松软围岩破碎，顶板压力显现、离层变形严重，给施工带来了很多困难，针对上述情况，马兰矿采用过空巷段锚网喷+锚索+钢拱架联合支护的加固方案，较好地控制了巷道围岩的变形，解决了顶板破碎、巷道压力大给贯通施工带来的困难，取得了良好的支护效果，确保了施工安全，并保证了以后的使用，为矿井以后类似条件下近间距交叉巷道的施工提供了宝贵的经验。

立交；过空巷；加固支护

1 概 况

西山煤电集团公司马兰矿施工的南八轨道运输大巷服务于南八采区，当施工至里程605.4～615.7 m时，从12511轨道巷运输联巷下方通过，垂直实体间隔为2.8 m.施工至里程622.7～627.0 m时，从12511回风联巷下方通过，垂直实体间隔为0.8 m，且巷道里程606 m、622 m、625 m处顶板分别见落差2.5 m、0.5 m、1.8 m的正断层，3条正断层均位于过空巷段，由于所处巷道顶板松软围岩破碎，顶板压力显现、离层变形严重，给施工带来了很多困难。针对上述情况，马兰矿采用过空巷段锚网喷+锚索+钢拱架联合支护的加固方案。巷道掘进没有影响上方巷道，安全通过了近间距交叉巷道，并保证了以后的使用效果。

南八轨道运输大巷为半圆拱形断面，掘进尺寸为净宽6 300 mm,墙高2 300 mm，喷浆厚度100 mm，喷砼强度为C20. 南八轨道运输大巷与立交空巷位置平面图见图1.

图1 南八轨道运输大巷与立交空巷位置平面图

2 加固方案及支护设计

2.1 加固方案

1) 里程605.4～615.7 m段。

当施工至里程605.4～615.7 m段时，将从12511轨道巷运输联巷下方穿过，实体间隔为2.8 m，且606 m处有1处2.5 m的正断层，围岩破碎。巷道掘进时采用小循环爆破作业，短掘短支，循环进度0.6 m. 巷道断面尺寸变为净宽6.3 m，墙高2.3 m，拱高3.1 m.

此段巷道支护方案为锚网喷+锚索+钢拱架联合支护，锚索和拱架排距都为600 mm. 具体为:正顶采用2 000 mm锚杆支护，两侧使用5 200 mm锚索支护；拱架间距600 mm(中对中)，共计架拱16架，且为有腿拱架。首先架设半圆拱，半圆拱采用d20 mm×2 000 mm锚杆进行固定并喷砼，待出碴后，再进行安装拱腿。架拱喷砼完成后，必须保证巷道净宽6 m，净高5.3 m. 最大最小空顶距：放炮后，锚索距迎头最小距离不超过200 mm，最大距离不超过800 mm；拱架必须及时支设，距巷道最小距离不超过500 mm，最大距离不超过1 100 mm. 架拱巷道支护断面图见图2.

图2 架拱巷道支护断面图

2) 里程615.7～622.7 m段。

当施工至里程615.7～622.7 m段时，里程622 m处有1条0.5 m的正断层，围岩破碎。巷道掘进时采用小循环爆破，短掘短支，循环进度0.8 m，期间严格执行敲帮问顶，并密切注意顶板岩性。

3) 里程622.7～627.0 m段。

当施工至里程622.7～627.0 m时，将从12511回风联巷下方穿过，由于垂直实体为0.8 m，巷道顶部将与12511回风联巷底部贯通，具体方案为：

施工至里程620 m时，在南八轨道运输大巷巷道顶部用探水钻斜打探水孔至12511回风联巷，将12511回风联巷巷道积水排至南八轨道运输大巷，确认积水对施工无影响后再施工掘进，采用小循环掘进，循环进度0.8 m，并放小炮与12511回风联巷贯通。由于12511回风联巷周围岩性破碎，且12511回风联巷存在时间长，局部支护失效，为加强贯通处顶板安全，防止空顶作业，特需对12511回风联巷重新支护。贯通小口后，通过贯通处将支护材料运送至12511回风联巷，对贯通处前后10 m进行全锚索加挂钢筋网、喷砼支护。必须将12511回风联巷网兜处理完毕后，再重新联网支护，支护采用每米顶部5根锚索，两帮各2根锚索，并加强支护处喷砼封闭。锚索规格为：d21.6 mm×5 200 mm，间排距1 000 mm×1 000 mm，喷砼厚度100 mm，规格C20. 12511回风巷联巷加强支护图见图3.

图3 12511回风联巷加强支护图

当对12511回风联巷加强支护完毕，巷道往前掘进至637 m处后，再返回贯通处人工假顶施工，假顶长5 m.假顶施工具体方案为：

a) 在贯通处12511回风联巷底部人工挖11#工字钢基础，个数2个，基础规格为：长5 m×深1 m×宽0.8 m. 基础挖好后，用混凝土进行浇筑，厚度400 mm，规格：C20. 浇筑后必须保证巷道施工完成后净宽6 m，净高5.4 m.

b) 顶部铺矿用11#工字钢，工字钢长7.5 m，间距100 mm排列(边-边距离)，在安放工字钢时，必须保证工字钢两端各超出南八轨道运输大巷巷道700 mm.

c) 在工字钢底部支模，并铺钢筋网，钢筋网用双股8#铁丝固定，喷砼100 mm厚度。

d) 在工字钢顶部同样用双股8#铁丝固定一层钢筋网，混凝土浇筑200 mm，然后再挂一层钢筋网，用混凝土浇筑300 mm，共计浇筑厚度500 mm. 施工完成后确保矩形巷道净高5.4 m. 混凝土规格C20.

e) 施工假顶时，在南八轨道运输大巷巷道左右两端顶部预留2个泄水孔，用喷浆管做泄水管，连接12511回风联巷和南八轨道运输大巷巷道水沟，用于对12511回风联巷积水的处理。喷浆管在墙壁喷砼施工时一并喷入墙壁内，保证巷道净宽6 m.

南八轨道运输大巷通过12511回风联巷段，两帮支护方式为：两帮各多开挖100 mm，验收合格后按规程规定进行永久支护(钢筋网+锚杆)，间排距800 mm×800 mm，两帮喷砼厚度各200 mm. 施工完成后确保矩形巷道净宽6 m，净高5.3 m. 假顶施工断面图见图4.

图4 假顶施工断面图

2.2 安全技术措施

1) 进入贯通段10 m以内时，随时观察贯通处的支护情况，并对被贯通巷道加强支护。

2) 进入贯通范围后，必须核实巷道迎头里程、当班进尺及剩余工程量，并向有关领导及时汇报。

3) 距贯通5.0 m以内时，采用长探短掘的方法进行施工，打探眼与回风联巷打透，确定贯通位置是否合适，采用0.8 m的循环掘进。

4) 剩余5 m时，必须提前通知通风区，做好风量调节设施；贯通后，停止巷道内作业，待通风区调整好通风系统后方可继续作业。

5) 巷道贯通除严格执行上述规定外，还必须严格执行《煤矿安全规程》中第108条有关规定。

6) 贯通时警戒的布置：放炮前，必须两人一组，在12511轨道巷运输联巷、12511回风联巷和南八轨道运输大巷通往放炮地点的所有通道口处设置警戒，警戒设好后，警戒人员带领各个地点的作业人员撤离至爆破地点附近，在警戒线拉上绳子、并挂上写有“放炮警戒”的警戒牌。警戒人员未放好警戒或警戒附近作业人员未拉绳严禁爆破作业，爆破作业完成后所有人员30 min后方可进入工作面作业，放警戒的同时，必须切断工作面所有电气设备的电源，将开关手把打到零位。

7) 所有施工人员必须持证上岗，施工遇到问题必须及时进行汇报和处理，确认安全后方可施工。

3 工程实践效果

为验证支护效果，在联合支护巷道里程 615 m、620 m、625 m设置了3处观测点，采用钢尺收敛仪监测顶板下沉量及两帮收敛值。通过收集4个月的观测数据表明，南八轨道大巷这3处联合支护段巷道稳定，顶底板及两帮移进量很小，统计两帮移进不超过10 mm，顶板下沉20 mm以内，无底鼓，巷道围岩处于稳定状态，巷道的变形得到了有效控制，达到了良好的支护效果。

4 结 论

近间距立交过空巷掘进施工，根据围岩及地压显现的变化，合理地选择支护方式和支护参数就能达到理想的支护效果。马兰矿施工的南八轨道运输大巷，在上覆巷道近间距，周围围岩松软破碎，且伴有构造情况下，合理采用过空巷段锚网喷+锚索+钢拱架联合支护的加固方案，较好地控制了巷道围岩的变形，解决了顶板破碎、巷道压力大给贯通施工带来的难题，避免了二次支护施工，取得了良好的支护效果，确保了施工安全，为矿井以后类似条件下的施工提供了宝贵的经验。

[1] 东兆星，刘 刚.井巷工程[M].第3版.徐州：中国矿业大学出版社，2013:55-59.

[2] 朱育超，宋海兵.煤炭科技[M].徐州：中国矿业大学出版社，2015：67-68.

[3] 石树理.巷道支护[M].北京：中国劳动出版社，2013：23-27.

ApplicationofStrengtheningSupportTechnologyonInterchangeCrossingGoafinMalanCoalMine

CHENGJianguo

Due to the crushing of the soft surrounding rock and the roof itself, the construction of the South 8th Rail Roadway for underground transportation faces many difficulties. In view of the above situation, the consolidation for the roadway in Malan coalmine is carried out by the combination of bolt net and spraying plus anchor cable plus the steel-made arch. The deformation of the surrounding rock is well controlled, and the problem caused by crushing roof and tunnel pressure have been largely resolved, good supporting effect achieved, the construction safety guaranteed, which also provides valuable experience for the construction of similar cases.

Interchange; Crossing goaf; Reinforcement support

TD353

：B

：1672-0652(2017)07-0043-03

2017-04-22

成建国(1980—)，男，甘肃秦安人，2011年毕业于太原理工大学，助理工程师，主要从事煤矿矿建工程的施工管理和造价管理工作(E-mail)xsmdcjg@163.com