松软破碎围岩掘进防冒顶技术探讨.docx

松软破碎围岩掘进防冒顶技术探讨松软破碎围岩掘进防冒顶技术探讨一、前言一、前言一般来说，矿井在建井初期，距离地表较近，许多场合是在二迭系童子岩组之上的岩石中掘进作业。而复盖在此岩组之上的岩石基本上已风化，原生的结构整体性、稳定性遭到严重破坏，裂缝破碎带长期受地表水的浸蚀及地表泥砂的填充，也致使该区域地层风氧化带深度深、强度大，局部的围岩就象是由一块块的孤石夹伴泥沙堆积在一起。在此松软破碎围岩中掘进经常会发生冒顶事故，一方面影响了工程的进度，另一方面对安全也造成一定的威胁。为了对此类矿井的采掘安全进行研究，今以仙亭煤矿为例作技术探讨。仙亭煤矿+660m 总回风巷于 2005 年 9 月开始掘进，由于该工程处于+660m 水平，距离地表较近，该工程即处于以上所述的恶劣环境中作业，且设计断面主要为 8.1m2 的大断面。因此，巷道的掘进和支护面临着重重困难。如何采用可行的安全技术措施，保障施工进度，防止发生冒顶事故，确保施工安全，是一大难题。二、主要技术方案及措施二、主要技术方案及措施1、采取控制爆破技术。针对施工中围岩破碎情况，采用控制炮眼深度、间距，严格控制装药量(局部周边眼装药量控制 1/51/2节)，必要时增打周边空眼，采用切割预裂爆破技术，降低爆破对围岩的破坏程度。2、采用巷道两翼及上部超前，中下部滞后的施工方法。通过采取这一措施，使中下部围岩自然抵御迎头片帮，起到了控制围岩暴露面积，缩短围岩暴露时间的作用，降低了工作面初期的支护难度，为工作面的正常支护赢得宝贵的时间。3、采用金属锚杆超前护顶、前探梁超前支护措施，控制顶板垮落，确保施工安全。由于工作面岩性总体为孤石堆积，一旦掉落一块，必将接二连三，而且冲击力对支架的影响特别大。因此，控制巷道断面以外的岩石冒落成为该技术应用的关键所在。施工中，采用3.5m 长钻杆凿眼，253m 焊接管作为锚杆材料，锚杆间距视情况控制在 0.25m0.4m 之间，排距控制在 1.2m2.0m 之间。采取这一措施，使工作面的顶帮孤石均处在锚杆和支架的控制之内，可有效地控制顶板的冒落，降低岩石冒落对支架的冲击力，结合采用超前支护，保障施工安全。4、加强支架的整体性。在金属拱架间设置 45 根16 钢筋结合螺帽固定的拉杆，视情况补打支架间的纵向竖向支撑等，降低支架的架设难度，保证支架的架设安全，显著提升了支架的整体稳定性。5、合理选择支护强度。原设计采用 1518kg/m 钢轨拱架，其受力性能较差。经论证，采用 9#矿工钢作为支架材料，矿工钢拱架连接位置根据各作业地点原始条件情况灵活选择，使矿工钢拱架在满足支护强度的前提下尽可能达到方便现场操作；此外，根据各地点巷道压力情况，适当控制棚距，并酌情增设竖撑等，棚距由原常规的 1m 调整为 0.6m0.8m，保证支架强度满足要求。6、适时采用短掘短砌施工方法。+660m 总回风巷局部极破碎，巷道压力巨大。对此，及时组织短掘短砌施工方法，确保支护强度，避免了冒顶后患。7、坚持一次成巷。实施一次成巷施工，避免了二次扩刷可能造成的冒顶隐患，减少了二次支护成本和施工难度。8、加强现场施工安全管理。针对各施工段的围岩破碎情况，适时组织现场跟班技术指导，保障作业地点退路畅通，做好必要的退路、支护防范等工作，为松软破碎带岩层掘进的施工安全保驾护航。