临时双层支护在高冒落巷道中的应用.docVIP

临时双层木支护在高冒落巷道中的应用 ［摘要］ 本文就巷道冒落支护工作实践，阐述了依据巷道地质地形条件，采用临时支护高冒落区域，回收矿石资源，提高经济效益。 ［关健词］老区 支护 经济效益 前言： 我公司矿山自1978年生产以来，已经开采30余年，05年末生产基本进入残采阶段，主要矿石生产来源是回收过去老区的顶、底、间柱。由于受到空区地压的影响，回收矿石存在着各种困难和不利因素，其中有些巷道多年失修，片帮冒顶严重，最高处可达8米多高，为了尽量回收矿石资源，经过投入资金和回收资源量经济比较后确定该地段巷道有一定的利用价值，修复就必须对巷道危险区域地段进行安全支护。因此本文就临时高冒落巷道临时支护问题作一简要探讨。 一、工程概况 矿区160米中段东端巷道有近15年未动，距离地表210m。巷道长度200多m，其中遇有F2断层破碎带长20余m。巷道断面为直墙半圆拱形，围岩为千枚岩、页岩、变质粉砂岩互层，属中等坚硬岩石。断层破碎带的岩体不稳定，多次发生片帮、冒顶现象。 此次修复准备残采原702采场顶柱，大约有4000吨矿石，巷道修复前进中遇到断层破碎带，当年的木支护已经倒塌，冒落区域10米长、8米多高，宽度3米，围岩性质并不稳定。 如果支护不能及时的跟上，因巷道修复打破了原有应力平衡，围岩破碎，地压很可能就会向巷道空间移动。当围岩应力移动过大时，由于围岩是弹塑性体而非塑性体，其应力降低的范围很小，岩体变形后到一定程度就会产生离层，岩石间的凝聚力和内摩擦力急剧降低，巷道再次失去稳定，仍会继续出现偏帮冒顶现象，对安全极为不利。因此，用装岩机清渣完毕后，准备对其进行临时支护。 二、围岩控制机理 根据空区地压中岩层控制关键层理论，因采矿破坏了岩体中的初始应力的平衡，因此在空区周围存在着很多次生应力场。充填法采矿后的充填体刚度小，对围岩不能产生主动压力，不能够回复原岩的应力场，且允许周边围岩继续有一定的位移和变形，因此采场附近巷道因岩层性质不好及受到的塑性变形而不断发生片帮及冒落，有的甚至冒落能达到十几米后，才在巷道周围形成新的应力平衡。 关键层在从破坏原有应力平衡到“砌体梁”平衡结构形成过程中，巷道作为“砌体梁”的一个支撑点，承受较为集中的支承压力，这将导致顶板及两帮发生变形，支护的棚子要适应其变形特征，巷道才能具有一定的承载能力。 三、支护方案的确定 因为修复160米中段东端巷道，在清渣过程中重新破坏了它的应力平衡，由于东风区生产是以残采为主，回收矿石量不是很大，巷道利用率期限短，对巷道进行砼支护成本高、锚杆支护冒落高度又太高且需用时间长，且作业人员打锚杆眼危险，因此，支护方案选为临时性木棚子，采用双层楼上楼支护，这样不仅能节省一定的木料，而且支护效果很好。 支护示意图如下图： 楼上楼木棚子示意图 四、支护前准备工作 1、运送足够用的木料，一次性支护完毕。 2、带齐工具，配备有电锯。 3、接好照明，最好用碘钨灯。 4、进行撬顶问帮，确认没有浮石后，方可进行支护。 五、支护中应注意的问题 1、支护期间必须设有安全监护人一名，主要是监护巷道顶板及两帮围岩情况，发现问题马上撤离，以确保人员的安全性。 2、对木料的选择使用，必须按照支护的标准规范使用，顶梁和底腿子选用φ350mm以上木料，确保支护的稳定性。 3、顶梁和棚腿子连接采用亲口连接，接头要结合紧密。 4、梁腿接口处与顶、帮围岩之间必须用木楔子楔紧，不能留有空隙。 5、横撑子排布合理，背板密集布置，与围岩间空隙用渣石充满。 6、在棚子上支护的另架棚子要保证其稳定性，两帮空隙间必须刹严。 7、加强安全监护，确保人员的安全。 六、支护工艺 1、首先按照巷道棚式支架工艺支护梯形底部棚子一架，棚腿子选用直径φ350mm以上木料，由于冒落长度8米，底棚子支护长度选取10米，每架棚子间距1.2m，棚子宽度按照巷道规格棚腿子紧靠近两帮，以保证行人和行车的安全。 顶梁是木支架支撑头上另架棚子所受压力的受弯构件，选用φ350mm以上木料，棚腿子与巷道底板的夹角为800，在巷道底板硬底上，支柱腿子穿一块400×400×40(mm)的木鞋，确定其支撑能力。顶梁子与棚腿子接头处用“亲口接”，接头处结合紧密，以承受挤压力及保持木棚子的稳定性。每架棚子之间用横撑子连接，背板密集布置，与两帮围岩之间的空隙用废木料及矸石充满。 2、上楼棚子架设方法同下面棚子架设方法区别不大，选取350mm以上木料作为横梁和腿子，架设到底楼下木棚子顶梁上，用钉子嵌住，腿子底部应与下面腿子上部在一条线上，以保证上部支架受力点，两腿子之间用原木撑开，角度略比下面的小，两边靠帮处用短原木头撑在两帮上，两帮围岩必须稳固，确保其不能移动，每架棚子之间用撑子固定。横梁上面用原木填塞，间隔布置，间距200-300mm，之间用木块固定，依层填塞到顶板