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用插桿配合U型鋼支架穿越散體層方案的應(yīng)用

2012-07-24 13:59    【  【打印】【我要糾錯】

  摘要:運(yùn)輸巷由于局部布置在礦巖接觸帶或局部穿過松軟礦體,由于冒落散體的塊度較小,而且塊體的硬度不大,從而給穿越工作帶來一定的難度,國內(nèi)外成型的穿越軟質(zhì)松散體(如流砂、泥質(zhì)巖等)的盾構(gòu)技術(shù)、插板技術(shù)等都難以奏效,需要因地制宜地研究新型穿越技術(shù)。初步分析,可采用超前插桿與U型鋼支架相結(jié)合的方法穿越散體層。

  一、現(xiàn)場狀況:

  北區(qū)深部開拓工程40中段運(yùn)輸巷由于局部布置在礦巖接觸帶或局部穿過松軟礦體,即在不穩(wěn)固的松軟圍巖中,所以在施工運(yùn)輸巷時遇松軟SK巖和松軟礦體,造成局部嚴(yán)重塌坊,使工程不能正常施工,嚴(yán)重影響了掘進(jìn)施工進(jìn)度。

  2007年4月上旬在40m運(yùn)輸巷掘進(jìn)施工中,不良巖層出露的長度不足3m,空頂24小時即發(fā)生了坍方。隨著巖石量的不斷排除,冒落的散體仍然不停地從工作面上端部流出,并且越來越多。從散體塊度看,開始排巖時大塊較多,最大塊度達(dá)2.1*1.0*0.6m3;其后塊度越放越小且放不空。根據(jù)上述情況以及存在小礦點空區(qū)現(xiàn)象分析,上部空區(qū)已充滿散體并形成高應(yīng)力。此外,從散體表觀密實度分析,冒落散體堆的高度,至少已達(dá)10~15m.由于該部位壓力加大,估計冒落的長度不會小于5m,通過分析北區(qū)的圍巖狀況,預(yù)計冒落散體在短時間內(nèi)是出不空的。為加快深部開拓工程進(jìn)度,必須解決穿越散體層的技術(shù)問題。

  由于冒落散體的塊度較小,而且塊體的硬度不大,從而給穿越工作帶來一定的難度,國內(nèi)外成型的穿越軟質(zhì)松散體(如流砂、泥質(zhì)巖等)的盾構(gòu)技術(shù)、插板技術(shù)等都難以奏效,需要因地制宜地研究新型穿越技術(shù)。初步分析,可采用超前插桿與U型鋼支架相結(jié)合的方法穿越散體層。

  二、具體方案:

  在距塌落部位1~1.5m處先行架設(shè)U型鋼支架,而后進(jìn)行插桿體。因散體塊度及硬度均不大,U型鋼支架間距選擇300~400mm,使其形成托架作用。由于巷道斷面較大(3.0×3.2㎡),插桿越長越好,最好不小于2.5m.桿體采用開縫錨桿,用7655鑿巖機(jī)沿U型鋼拱上沿、對開木縫隙處以25 o~30 o角注入。如遇大塊或硬度比較大,為使桿體有足夠的強(qiáng)度而順利插入,可用釬子鋼套開縫錨桿用7655鑿巖機(jī)鑿入,桿體開縫錨桿間距選擇200mm~300mm.U型鋼支架上部及時充填對開木,其作用主要是對U型鋼支架間、桿體間周圍散體提供支撐力,以阻礙散體滑動或掉落,為支護(hù)提供較好的空間條件。同時,用對開木填充巷道U型鋼支架柱腿外側(cè)縫隙,防止側(cè)面塊體滑落。

  此后重復(fù)前述過程,直至穿越整個散體層。

  三、穿越步驟見圖1~圖8

用插桿配合U型鋼支架穿越散體層
圖1 U型鋼支架及插桿示意圖

用插桿配合U型鋼支架穿越散體層
圖2 架設(shè)第一架拱架與插桿

用插桿配合U型鋼支架穿越散體層
圖3 掏出桿體下部散體

用插桿配合U型鋼支架穿越散體層
圖4 架設(shè)第二架拱架并頂部充填對開木

用插桿配合U型鋼支架穿越散體層

用插桿配合U型鋼支架穿越散體層

用插桿配合U型鋼支架穿越散體層

用插桿配合U型鋼支架穿越散體層
圖8 第三次插入桿體
此后重復(fù)前述過程,直至穿過整個散體層

  四、實施效果及經(jīng)濟(jì)效益:

  1、采用上述方法,6個工作日內(nèi)成功穿越散體層8m,加快了開拓工程進(jìn)度,同時為下一步開拓工程同樣圍巖狀況掘進(jìn)積累了技術(shù)經(jīng)驗。

  2、可避免施工繞道150m,每米節(jié)約成本費697.5元,人工費911.4元,合計1608.9元,間接經(jīng)濟(jì)效益為:1608.9元/m×150=241335元。

  五、結(jié)論:

  該方法的優(yōu)點是可以連續(xù)施工,并可以創(chuàng)造良好的安全作業(yè)條件,比較容易施工;缺點是長插桿施工難度大,特別是采用釬子鋼套開縫錨桿必須把握好角度。

責(zé)任編輯:zoe
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