第十节 特殊巷道施工方法 山科.ppt

* * 锚喷网架联合支架。 * * ㈡舒兰矿区松岩层巷道施工 吉林舒兰矿区为第三纪中新统含煤地层。 构成含煤地层的岩石均为松软岩石，以未胶结的疏松含水砂岩为主，其次为半胶结的粉砂岩、半坚硬的砂页岩以及粘土质页岩。其中半胶结和未胶结的砂岩，质地疏松，开挖后易溃散；未胶结的粉砂岩遇水后呈片状崩解；粘土质页岩具有塑性膨胀的特点。 同时随着开采深度的增加，地压有明显的增大。在遇水膨胀的围岩中，底鼓现象也很严重，一般巷道底鼓速度为60～l00mm/月。 采场动压对相邻巷道的影响也很严重，动压波及范围远大于一般矿井，片盘斜井一侧的保护煤柱宽达60～70m，仍能受到采动压力的影响。 * * ⑴暗斜井井筒断面选用曲墙、半圆拱加底拱，形成近似圆形断面，如图10-9所示。 * * ⑵“条带碹”代替常用的料石碹。 * * ㈢沈北前屯煤矿软岩巷道施工 辽宁沈北前屯煤矿煤层顶板为厚80的黑灰色泥质页岩，底板为40～100m的粘土页岩和亚粘土质页岩，含有蒙脱石和伊利石。 风干脱水后再遇到水的作用时，均产生膨胀和崩解现象，当含水率增大时，其力学强度降低，塑性增大，最后变为流动状态。 巷道开掘后，围岩向巷道空间大量移动，如不采用封闭支架，巷道顶板一直不停的冒落，甚至波及地表，难以形成较稳定的平衡状态。 * * 采用木板砌缝的花岗岩料石碹，以柔刚结合的支架结构 形式来适应较大的变形地压； 采用风镐法掘进，防止围岩受到震动而失稳； 及时排除巷道中的积水，减少岩石遇水膨胀的程度； 合理选择巷道位置，减少支承压力的影响。 * * 　㈣金川二矿区松散围岩巷道施工 　甘肃金川矿区为震旦系古老结晶变质岩系，历次造造运动给本区留下了以断裂为主的 构造形迹，大小断层裂隙纵横交错，整体性差，地应力大，开掘后呈现严重松散和内向挤压，围岩变形量大，具有明显的流变性，给巷道维护带来极大的困难，严重地影响矿区建设速度。 　　巷道支护由初始支护和二次支护组成。初始支护采用钢筋网喷射混凝土和锚杆， 　初始支护后，巷道变形仍处于等速发展时，应考虑用锚杆补补墙，调整初始支护参数。 当变形速度处于明显减小或月收敛量为几毫米时，再进行二次支护比较合适。在金川的地质条件下，二次支护的时间大约在120天以后。 * * * * 2）淮南潘三煤矿西二采取运输石门软岩锚喷网支护 工程概况：潘三矿西二采区运输石门，埋深约680m，试验段巷道长100m(包括3号交岔点)。原设计断面为半圆拱形带底拱，墙高1.4m，底拱深1.1m，净跨度5.2m，掘进断面25.7㎡。 3号交岔点最大跨度9.54m，净断面21.5~45.0㎡。巷道穿过岩石为黏土岩（50%）、砂质黏土岩（38）、细砂岩和煤线（12%），黏土岩平均单轴抗压强度15.08MPa，岩块浸水2~13h后成碎块，砂质黏土岩平均单轴抗压强度17.23MPa，岩块浸水2~7h后成碎块，并有泥化，遇水膨胀明显。原设计依据工程类比法确定为锚喷加29U型钢可缩全封闭联合支护，锚杆为长度1. 8m的管缝式锚杆，间排距0. 7m，喷厚50mm。 * * 用松动圈理论设计支护参数：在附近穿过相同地层的已经施工的西一石门中实测松动圈厚度LP=241~265cm，为大松动圈软岩围岩。依据松动圈理论应采用管缝锚杆加喷网支护，选用切圆拱断面，设计采用组合拱原理计算锚杆，锚杆长度1.8m,锚杆间排距0.5m；采用6mm直径圆钢，网孔125mm金属网；喷层支护经过计算，选用120mm厚，分3次喷射，开巷及时喷30mm，安装网和锚杆后接着喷50mm，等3个月围岩变形稳定后再喷40mm，达到设计厚度，即采用二次支护支护工艺。 支护效果：经过200多天围岩内部、表面位移，锚杆、喷层和网受力等多种观测，表明支护达到稳定，取得完全成功，最大围岩表面收敛量67.53mm,满足使用要求。据统计，使支护成本降低34.3%，按当时价格计算每米节约3791元，节约钢材1.4t/m，成巷速度提高100%以上，达到平均120m/月。 * * 10.3 煤与瓦斯突出巷道施工 10.3.1 概述 　 煤与瓦斯突出是采煤或巷道施工过程中发生的严重自然灾害之一。它可在极短的时间内，由煤体内部向采场、巷道等采掘空间喷出大量的煤和瓦斯，突出物会逆风流充满巷道，摧毁巷道内的设施;突出的瓦斯会使人窒息，或引起瓦斯爆炸，造成严重的人员伤亡和矿井损毁事故。 煤和瓦斯突出的原因： 地压构造应力和矿山压力，瓦斯含量及瓦斯压力，岩石及煤的物理力学性质。 　 我国煤和瓦斯突出煤层具有下列特征：煤和瓦斯突出往往发生在地质变化比较剧烈、地应力较大的地区，例如褶曲向、背斜的轴部和断层破碎带；煤质松软，干燥且瓦斯含量多、压力高就容易突出：开采深度愈大，煤层愈厚，倾角愈大，