大坡度掘进过断层时施工方式的探索与实践.pdf

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1、总第176期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2014．04．019大坡度掘进过断层时施工方式的探索与实践杨涌(潞安集团黑龙关煤业公司，山西临汾041204)摘要：地质条件的变化对井巷工程的影响至关重要。文章针对在大坡度掘进过断层时，由于地质条件变化大、巷道坡度大等导致的出渣困难、巷道容易超高、片帮等问题，结合现场实际进行调研，通过在掘进施工中改变掘进、出渣方式，并对巷道支护方式进行变更，采用提前打设管棚的方式对顶板超前控制，有效保证了巷道的成型和支护质量．为施工安全创造了条件。关键词：掘

2、进；大坡度；断层；管棚支护中图分类号：TD263．4文献标识码：B文章编号：1005—2798(2014)04—0045—03在煤矿巷道掘进过程中，几乎都会遇到断层。深灰色石灰岩，厚度为7．45—10．70m，平均厚度为在通过断层期间，一般情况下巷道坡度也将随之发8．82m。巷道设计净断面为4．0mx3．2m，掘进断生改变．且断层地带的地质条件复杂多变，势必给巷面为4．2m×3．3m。巷道由北向南掘进至距离1道掘进和支护带来困难。同时也给巷道的掘进施工号联络巷345m时遇到断层，根据已有地质资料情安全带来很大隐患

3、。特别是在巷道坡度较大时，施工况．制定方案确定在断层处后退5m，以一14。下山尤为困难。因此，针对断层地带特殊的条件，确定合掘进，南段由3号联络巷处返掘，掘进45m后开始理的施工工艺和科学的支护方式，对保证巷道施工挑顶以22。上山掘进．此时北段坡度要根据实际情安全和支护质量有着重要意义。况及时作相应调整，两个头对掘，以尽快通过断层黑龙关煤业公司在施工二水平大巷时．首先施(如图1)。过断层施工长度约60m。工的是总运输巷，在掘进过程中遇到断层，其中断层正常掘进时。二水平总回风巷采用EBJ一120Fl_1：H=10m

4、，角度80。；F1—2：H=6m，角度80。。型掘进机掘进，通过掘进机、胶带转载运输出渣，过两断层距离为40m，见图1。过断层时采用一8。下断层时，若发现岩石硬度大，机掘困难时，采用炮掘；山掘进。二水平总回风巷与总运输巷平行，距离为南段采用炮掘，通过扒渣机、煤溜转载出渣。36m。预计总回风巷掘进同样需要穿过这一断层，2出现的问题根据掌握的地质资料。为总回风巷过断层制定施工方案时，考虑巷道坡度对回风巷的功用影响较小，因在南段掘进到设计位置开始挑顶施工时，根据此决定以较大坡度施工，以缩短过断层施工距离，尽施工进度实际

5、情况，北段掘进坡度进行调整，变为快通过断层。一22。下山掘进。问题一：岩石硬度大，坡度大，掘进、出渣困难。由于该型号掘进机适应坡度为±16。的煤巷，下山掘进巷道坡度调整后，最大坡度达到22。，掘进机已经无法正常行走；且掘进过断层时需要穿过灰岩，岩石硬度大．机掘已不适应．需在灰岩段放炮．而放炮又容易对掘进机造成损伤。因此，无论是掘进还是出渣，掘进机都已经不能适应当时的条件。问题二：巷道超高，支护困难。在北段变坡下山掘进31m后。由于煤岩松软，巷道开始出现局部超1施工方案高，巷道顶部锚杆支护范围内岩石逐渐变薄，煤层逐

6、渐变厚。掘进36．5m后，巷道顶部全部为煤，且煤二水平总回风巷沿煤层顶板掘进．直接顶板为质松软，放炮震动后基本掉落，巷道超高约2m；掘收稿日期：2014-03-03作者简介：杨涌(1985一)，男，贵州凯里人，助理工程师，从事生产技术工作。45杨涌：大坡度掘进过断层时施工方式的探索与实践第23卷第4期进39m后，巷道已全部为煤巷，由于接近断层面，煤度。在靠近巷道顶部顺着巷道掘进方向打一排眼，打层倾角大，煤岩较松软破碎，放炮后顶煤难以留住，眼间距200mm．再往眼位里打设铁管，形成管棚，铁导致巷道超高越来越严重，成

7、型较差，支护困难，巷管规格为D42mmX3000mm，打设深度为道已难以按设计继续掘进。2500mm，外漏长度500mm。每排管棚搭接长度500ITI1TI。铁管打设后，在外露铁管底下铺网、上钢3解决方案带，打设锚杆，将铁管打在顶板上，支护牢固后，再进3．1问题一：掘进、出渣困难行打眼放炮作业。随着工作面的向前推进，掘进逐渐进入灰岩段，管棚打好后，进行打眼放炮作业时，控制打眼深随着巷道内灰岩的厚度增加，机掘进度变慢，且对掘度和装药量，放炮作业循环进尺为1．21TI。放炮后进机的损耗极大，因此决定改变施工工艺，采用

8、炮掘及时对顶板进行支护，锚杆支护间排距为800rfllTl×掘进，掘进机出渣。在巷道坡度调整变大后，掘进机600mm，打设锚索加强支护，锚索每排4根，间排距行走和转载出渣困难，且放炮容易出现大块岩石，岩为900mm×2000ITlm。石硬度大。掘进机出渣尤其困难．此时掘进机的意义支护断面图、剖面图见图2和图3。已经不大．因此必须考虑更合适的出渣方式。而耙斗装岩机具有对巷道