關(guān)宇

摘 要：蒲河煤礦西三采區(qū)軌道巷巷道圍巖具有顯著的軟巖特征，巷道壓力大，普通支護不能滿足巷道支護需要，巷道變形嚴重故采取全圓架棚壁后澆注技術(shù)對巷道進行支護。

關(guān)鍵詞：全圓架棚；壁后水泥；沙子；碎石澆注

1.簡介

1.1項目介紹

沈陽焦煤有限責(zé)任公司蒲河煤礦位于沈陽市沈北新區(qū)輝山街道望花村北，南接大橋井田，北連洋河井田，南北長5公里，東鄰清水井田、西毗新城子井田、東西寬3.62公里，面積為18.1平方公里。礦井于1959年11月破土動工，1969年2月簡易投產(chǎn)，原設(shè)計生產(chǎn)能力為60萬噸/年，目前核定生產(chǎn)能力為150萬噸/年。蒲河煤礦井下西三采區(qū)巷道變形嚴重，需經(jīng)常翻修才能滿足生產(chǎn)需求，維修費用是巷道掘進費用的2-3倍，嚴重阻礙了我礦的正常發(fā)展。

分析巷道破壞的原因：

（1）原始地應(yīng)力大，地質(zhì)條件復(fù)雜，整個西三采區(qū)斷層分布較多。

（2）西三采區(qū)具有顯著的軟巖特征，巖性多為泥巖和凝灰?guī)r，吸水性強，遇水極易膨脹。

（3）現(xiàn)有支護方式不能滿足圍巖特征，由于軟巖巷道變形量大，變形迅速，為了確保正常生產(chǎn)，每年需要投入大量的人力物力進行翻修。

為了延長巷道服務(wù)年限確保服務(wù)年限內(nèi)巷道的安全、正常使用，在我礦西三采區(qū)-430回風(fēng)巷、-400軌道巷進行全圓架棚壁后澆注試驗，為了蒲河煤礦軟巖巷道支護技術(shù)奠定理論基礎(chǔ)。

1.2全圓架棚壁后澆注技術(shù)介紹

根據(jù)國內(nèi)外地下工程支護經(jīng)驗表明，全圓架棚壁后澆注是軟巖巷道支護最有效的途徑之一，且U型鋼具有良好的斷面形狀和幾何參數(shù)，全圓架棚能較好地適應(yīng)大變形、大地壓，防止底鼓效果顯著，且該類支架安裝方便，安全可靠，在巷道支護中具有一些其他支架無法比擬的優(yōu)點。

澆注的目的是粘結(jié)受采動影響后的巷道表面圍巖離層、裂隙，將破碎的巷道圍巖進行重新組合，盡量恢復(fù)并構(gòu)成連續(xù)的傳力結(jié)構(gòu)體，有利于錨桿錨索加固時力的傳遞，大幅度提高支護的強度和質(zhì)量。

全圓架棚壁后澆注的作用：

（1）提高U型鋼的支撐能力。

（2）澆注形成結(jié)晶體，防止水氣侵入內(nèi)部巖體，防止水害和風(fēng)化。

2.施工方法

2.1施工地點

西三采區(qū)-400軌道巷、-430回風(fēng)巷

2.2主要設(shè)備與材料

（1）采用礦用36U型鋼架棚（圖1）

（2）采用425水泥、沙子、碎石配制澆注液。

（3）采用 PCSI（B） 型噴漿機

2.3主要技術(shù)參數(shù)的確定

（1）架U棚安全措施

1）架鋼工作由外向里進行。

2）在架鋼前，將翻棚地點前后10米范圍內(nèi)的管線落地，用浮貨或挑桿蓋好，不能落地的，防止落下的煤（巖）塊砸壞管線。

3）直徑4.0m的36U環(huán)形鋼，棚距為0.5m，每架鋼子上4道鐵撐子（詳見斷面圖 圖2）。

4）上底瓦時，必須有專人負責(zé)監(jiān)視幫、頂?shù)陌踩闆r，發(fā)現(xiàn)隱患人員立即撤出。

5）底瓦立好后用料石墊起，高度不低于400mm上好撐子，再上兩塊幫瓦幫撐子卡環(huán)上齊螺絲擰緊，最后上頂瓦，注意底瓦的穩(wěn)定，以防傷人。

6）上頂瓦前必須搭設(shè)牢固平臺，寬度為2.5米、高度以不影響人及礦車通過為準(zhǔn)。搭好平臺后檢查平臺的牢固情況，在確定牢固后再架頂瓦。在上頂瓦過程中要時刻注意平臺的牢固情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。棚子架好后，找好中心、腰線、棚子要上尺、上線，合格后用標(biāo)準(zhǔn)撐子撐好，然后鋪上蘆草席進行砼充填。

（7）架鋼滯后工作面不得大于10m。

（8）架鋼時，必須5人以上，互相配合架設(shè)，由班長負責(zé)統(tǒng)一指揮。

（2）壁后充填安全技術(shù)措施

1）在棚后鋪鋼筋網(wǎng)及葦席時，必須要鋪平、拉緊。網(wǎng)于網(wǎng)、席與席間必須用10#以上的鐵線進行幫扎，鐵線必須用鉗子擰緊，綁扎間距0.2m。

2）鋼筋網(wǎng)無需搭接，相鄰兩片鋼筋網(wǎng)之間必須用10#以上鐵線進行綁扎，綁扎間距≤200mm。

3）葦席鋪在鋼筋網(wǎng)上（鋪滿防止漏漿），搭接≥200mm，綁扎間距≤200mm。

4）充填前第一架鋼的棚頭必須用玻璃絲袋子裝貨自下而上分段進行封堵，封堵要嚴密以不跑漿為準(zhǔn)。

5）壁后充填厚度為400mm，混凝土配合比為；水泥：砂子：石子=1：1：1（體積比），注水量適當(dāng)調(diào)整，以滿足混凝土濕度。

6）充填前將噴頭調(diào)好位置及角度，并將噴頭牢固的綁在鋼棚上。

7）充填時由下向上進行，只許一人操作，一人監(jiān)視，其余人員撤出到距充填位置10m以外。

8）混凝土養(yǎng)生時間不得少于8小時。

3.巷道變形數(shù)據(jù)監(jiān)測

3.1巷道變形觀測方法

在巷道施工段設(shè)置了10組巷道表面位移觀測點，間隔5m，觀測點布置為十字法，觀測巷道頂?shù)装寮皟蓭偷奈灰谱兓?，前兩個月每5天觀測一次變形量，第三個月到第6個月每隔半月測量一次，6個月后每月觀測一次變形量。

3.2巷道變形量描述

通過對半年觀測數(shù)據(jù)的整理發(fā)現(xiàn)，采用全圓架棚壁厚澆注支護后，巷道第一個月頂?shù)装逵?0-100mm的位移量，兩幫有100-150mm的位移量，一個月后巷道變形量趨于穩(wěn)定，半年內(nèi)頂?shù)装逦灰屏吭?50-200mm，兩幫在200-300mm。（見圖3）

3.3巷道變形量分析

巷道在剛?cè)珗A架棚澆注的30天內(nèi)，由于圍巖處于剛被破壞，圍巖應(yīng)力重新分布時期，有明顯的位移變化，屬正常情況，后逐漸趨于穩(wěn)定，說明已經(jīng)起到支護作用。

4.結(jié)束語

西三采區(qū)-400軌道巷、-430回風(fēng)巷巷道采用全圓架棚壁后澆注支護以后的巷道斷面及造型保持完好，支護效果良好，頂?shù)装蹇刂朴行В种屏藘蓭蛧鷰r的位移，可有效地控制軟巖巷道的變形，滿足了生產(chǎn)需要，說明這種支護方法完全適用于軟巖巷道。

摘 要：蒲河煤礦西三采區(qū)軌道巷巷道圍巖具有顯著的軟巖特征，巷道壓力大，普通支護不能滿足巷道支護需要，巷道變形嚴重故采取全圓架棚壁后澆注技術(shù)對巷道進行支護。

關(guān)鍵詞：全圓架棚；壁后水泥；沙子；碎石澆注

1.簡介

1.1項目介紹

沈陽焦煤有限責(zé)任公司蒲河煤礦位于沈陽市沈北新區(qū)輝山街道望花村北，南接大橋井田，北連洋河井田，南北長5公里，東鄰清水井田、西毗新城子井田、東西寬3.62公里，面積為18.1平方公里。礦井于1959年11月破土動工，1969年2月簡易投產(chǎn)，原設(shè)計生產(chǎn)能力為60萬噸/年，目前核定生產(chǎn)能力為150萬噸/年。蒲河煤礦井下西三采區(qū)巷道變形嚴重，需經(jīng)常翻修才能滿足生產(chǎn)需求，維修費用是巷道掘進費用的2-3倍，嚴重阻礙了我礦的正常發(fā)展。

分析巷道破壞的原因：

（1）原始地應(yīng)力大，地質(zhì)條件復(fù)雜，整個西三采區(qū)斷層分布較多。

（2）西三采區(qū)具有顯著的軟巖特征，巖性多為泥巖和凝灰?guī)r，吸水性強，遇水極易膨脹。

（3）現(xiàn)有支護方式不能滿足圍巖特征，由于軟巖巷道變形量大，變形迅速，為了確保正常生產(chǎn)，每年需要投入大量的人力物力進行翻修。

為了延長巷道服務(wù)年限確保服務(wù)年限內(nèi)巷道的安全、正常使用，在我礦西三采區(qū)-430回風(fēng)巷、-400軌道巷進行全圓架棚壁后澆注試驗，為了蒲河煤礦軟巖巷道支護技術(shù)奠定理論基礎(chǔ)。

1.2全圓架棚壁后澆注技術(shù)介紹

根據(jù)國內(nèi)外地下工程支護經(jīng)驗表明，全圓架棚壁后澆注是軟巖巷道支護最有效的途徑之一，且U型鋼具有良好的斷面形狀和幾何參數(shù)，全圓架棚能較好地適應(yīng)大變形、大地壓，防止底鼓效果顯著，且該類支架安裝方便，安全可靠，在巷道支護中具有一些其他支架無法比擬的優(yōu)點。

澆注的目的是粘結(jié)受采動影響后的巷道表面圍巖離層、裂隙，將破碎的巷道圍巖進行重新組合，盡量恢復(fù)并構(gòu)成連續(xù)的傳力結(jié)構(gòu)體，有利于錨桿錨索加固時力的傳遞，大幅度提高支護的強度和質(zhì)量。

全圓架棚壁后澆注的作用：

（1）提高U型鋼的支撐能力。

（2）澆注形成結(jié)晶體，防止水氣侵入內(nèi)部巖體，防止水害和風(fēng)化。

2.施工方法

2.1施工地點

西三采區(qū)-400軌道巷、-430回風(fēng)巷

2.2主要設(shè)備與材料

（1）采用礦用36U型鋼架棚（圖1）

（2）采用425水泥、沙子、碎石配制澆注液。

（3）采用 PCSI（B） 型噴漿機

2.3主要技術(shù)參數(shù)的確定

（1）架U棚安全措施

1）架鋼工作由外向里進行。

2）在架鋼前，將翻棚地點前后10米范圍內(nèi)的管線落地，用浮貨或挑桿蓋好，不能落地的，防止落下的煤（巖）塊砸壞管線。

3）直徑4.0m的36U環(huán)形鋼，棚距為0.5m，每架鋼子上4道鐵撐子（詳見斷面圖 圖2）。

4）上底瓦時，必須有專人負責(zé)監(jiān)視幫、頂?shù)陌踩闆r，發(fā)現(xiàn)隱患人員立即撤出。

5）底瓦立好后用料石墊起，高度不低于400mm上好撐子，再上兩塊幫瓦幫撐子卡環(huán)上齊螺絲擰緊，最后上頂瓦，注意底瓦的穩(wěn)定，以防傷人。

6）上頂瓦前必須搭設(shè)牢固平臺，寬度為2.5米、高度以不影響人及礦車通過為準(zhǔn)。搭好平臺后檢查平臺的牢固情況，在確定牢固后再架頂瓦。在上頂瓦過程中要時刻注意平臺的牢固情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。棚子架好后，找好中心、腰線、棚子要上尺、上線，合格后用標(biāo)準(zhǔn)撐子撐好，然后鋪上蘆草席進行砼充填。

（7）架鋼滯后工作面不得大于10m。

（8）架鋼時，必須5人以上，互相配合架設(shè)，由班長負責(zé)統(tǒng)一指揮。

（2）壁后充填安全技術(shù)措施

1）在棚后鋪鋼筋網(wǎng)及葦席時，必須要鋪平、拉緊。網(wǎng)于網(wǎng)、席與席間必須用10#以上的鐵線進行幫扎，鐵線必須用鉗子擰緊，綁扎間距0.2m。

2）鋼筋網(wǎng)無需搭接，相鄰兩片鋼筋網(wǎng)之間必須用10#以上鐵線進行綁扎，綁扎間距≤200mm。

3）葦席鋪在鋼筋網(wǎng)上（鋪滿防止漏漿），搭接≥200mm，綁扎間距≤200mm。

4）充填前第一架鋼的棚頭必須用玻璃絲袋子裝貨自下而上分段進行封堵，封堵要嚴密以不跑漿為準(zhǔn)。

5）壁后充填厚度為400mm，混凝土配合比為；水泥：砂子：石子=1：1：1（體積比），注水量適當(dāng)調(diào)整，以滿足混凝土濕度。

6）充填前將噴頭調(diào)好位置及角度，并將噴頭牢固的綁在鋼棚上。

7）充填時由下向上進行，只許一人操作，一人監(jiān)視，其余人員撤出到距充填位置10m以外。

8）混凝土養(yǎng)生時間不得少于8小時。

3.巷道變形數(shù)據(jù)監(jiān)測

3.1巷道變形觀測方法

在巷道施工段設(shè)置了10組巷道表面位移觀測點，間隔5m，觀測點布置為十字法，觀測巷道頂?shù)装寮皟蓭偷奈灰谱兓浚皟蓚€月每5天觀測一次變形量，第三個月到第6個月每隔半月測量一次，6個月后每月觀測一次變形量。

3.2巷道變形量描述

通過對半年觀測數(shù)據(jù)的整理發(fā)現(xiàn)，采用全圓架棚壁厚澆注支護后，巷道第一個月頂?shù)装逵?0-100mm的位移量，兩幫有100-150mm的位移量，一個月后巷道變形量趨于穩(wěn)定，半年內(nèi)頂?shù)装逦灰屏吭?50-200mm，兩幫在200-300mm。（見圖3）

3.3巷道變形量分析

巷道在剛?cè)珗A架棚澆注的30天內(nèi)，由于圍巖處于剛被破壞，圍巖應(yīng)力重新分布時期，有明顯的位移變化，屬正常情況，后逐漸趨于穩(wěn)定，說明已經(jīng)起到支護作用。

4.結(jié)束語

西三采區(qū)-400軌道巷、-430回風(fēng)巷巷道采用全圓架棚壁后澆注支護以后的巷道斷面及造型保持完好，支護效果良好，頂?shù)装蹇刂朴行В种屏藘蓭蛧鷰r的位移，可有效地控制軟巖巷道的變形，滿足了生產(chǎn)需要，說明這種支護方法完全適用于軟巖巷道。

摘 要：蒲河煤礦西三采區(qū)軌道巷巷道圍巖具有顯著的軟巖特征，巷道壓力大，普通支護不能滿足巷道支護需要，巷道變形嚴重故采取全圓架棚壁后澆注技術(shù)對巷道進行支護。

關(guān)鍵詞：全圓架棚；壁后水泥；沙子；碎石澆注

1.簡介

1.1項目介紹

沈陽焦煤有限責(zé)任公司蒲河煤礦位于沈陽市沈北新區(qū)輝山街道望花村北，南接大橋井田，北連洋河井田，南北長5公里，東鄰清水井田、西毗新城子井田、東西寬3.62公里，面積為18.1平方公里。礦井于1959年11月破土動工，1969年2月簡易投產(chǎn)，原設(shè)計生產(chǎn)能力為60萬噸/年，目前核定生產(chǎn)能力為150萬噸/年。蒲河煤礦井下西三采區(qū)巷道變形嚴重，需經(jīng)常翻修才能滿足生產(chǎn)需求，維修費用是巷道掘進費用的2-3倍，嚴重阻礙了我礦的正常發(fā)展。

分析巷道破壞的原因：

（1）原始地應(yīng)力大，地質(zhì)條件復(fù)雜，整個西三采區(qū)斷層分布較多。

（2）西三采區(qū)具有顯著的軟巖特征，巖性多為泥巖和凝灰?guī)r，吸水性強，遇水極易膨脹。

（3）現(xiàn)有支護方式不能滿足圍巖特征，由于軟巖巷道變形量大，變形迅速，為了確保正常生產(chǎn)，每年需要投入大量的人力物力進行翻修。

為了延長巷道服務(wù)年限確保服務(wù)年限內(nèi)巷道的安全、正常使用，在我礦西三采區(qū)-430回風(fēng)巷、-400軌道巷進行全圓架棚壁后澆注試驗，為了蒲河煤礦軟巖巷道支護技術(shù)奠定理論基礎(chǔ)。

1.2全圓架棚壁后澆注技術(shù)介紹

根據(jù)國內(nèi)外地下工程支護經(jīng)驗表明，全圓架棚壁后澆注是軟巖巷道支護最有效的途徑之一，且U型鋼具有良好的斷面形狀和幾何參數(shù)，全圓架棚能較好地適應(yīng)大變形、大地壓，防止底鼓效果顯著，且該類支架安裝方便，安全可靠，在巷道支護中具有一些其他支架無法比擬的優(yōu)點。

澆注的目的是粘結(jié)受采動影響后的巷道表面圍巖離層、裂隙，將破碎的巷道圍巖進行重新組合，盡量恢復(fù)并構(gòu)成連續(xù)的傳力結(jié)構(gòu)體，有利于錨桿錨索加固時力的傳遞，大幅度提高支護的強度和質(zhì)量。

全圓架棚壁后澆注的作用：

（1）提高U型鋼的支撐能力。

（2）澆注形成結(jié)晶體，防止水氣侵入內(nèi)部巖體，防止水害和風(fēng)化。

2.施工方法

2.1施工地點

西三采區(qū)-400軌道巷、-430回風(fēng)巷

2.2主要設(shè)備與材料

（1）采用礦用36U型鋼架棚（圖1）

（2）采用425水泥、沙子、碎石配制澆注液。

（3）采用 PCSI（B） 型噴漿機

2.3主要技術(shù)參數(shù)的確定

（1）架U棚安全措施

1）架鋼工作由外向里進行。

2）在架鋼前，將翻棚地點前后10米范圍內(nèi)的管線落地，用浮貨或挑桿蓋好，不能落地的，防止落下的煤（巖）塊砸壞管線。

3）直徑4.0m的36U環(huán)形鋼，棚距為0.5m，每架鋼子上4道鐵撐子（詳見斷面圖 圖2）。

4）上底瓦時，必須有專人負責(zé)監(jiān)視幫、頂?shù)陌踩闆r，發(fā)現(xiàn)隱患人員立即撤出。

5）底瓦立好后用料石墊起，高度不低于400mm上好撐子，再上兩塊幫瓦幫撐子卡環(huán)上齊螺絲擰緊，最后上頂瓦，注意底瓦的穩(wěn)定，以防傷人。

6）上頂瓦前必須搭設(shè)牢固平臺，寬度為2.5米、高度以不影響人及礦車通過為準(zhǔn)。搭好平臺后檢查平臺的牢固情況，在確定牢固后再架頂瓦。在上頂瓦過程中要時刻注意平臺的牢固情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。棚子架好后，找好中心、腰線、棚子要上尺、上線，合格后用標(biāo)準(zhǔn)撐子撐好，然后鋪上蘆草席進行砼充填。

（7）架鋼滯后工作面不得大于10m。

（8）架鋼時，必須5人以上，互相配合架設(shè)，由班長負責(zé)統(tǒng)一指揮。

（2）壁后充填安全技術(shù)措施

1）在棚后鋪鋼筋網(wǎng)及葦席時，必須要鋪平、拉緊。網(wǎng)于網(wǎng)、席與席間必須用10#以上的鐵線進行幫扎，鐵線必須用鉗子擰緊，綁扎間距0.2m。

2）鋼筋網(wǎng)無需搭接，相鄰兩片鋼筋網(wǎng)之間必須用10#以上鐵線進行綁扎，綁扎間距≤200mm。

3）葦席鋪在鋼筋網(wǎng)上（鋪滿防止漏漿），搭接≥200mm，綁扎間距≤200mm。

4）充填前第一架鋼的棚頭必須用玻璃絲袋子裝貨自下而上分段進行封堵，封堵要嚴密以不跑漿為準(zhǔn)。

5）壁后充填厚度為400mm，混凝土配合比為；水泥：砂子：石子=1：1：1（體積比），注水量適當(dāng)調(diào)整，以滿足混凝土濕度。

6）充填前將噴頭調(diào)好位置及角度，并將噴頭牢固的綁在鋼棚上。

7）充填時由下向上進行，只許一人操作，一人監(jiān)視，其余人員撤出到距充填位置10m以外。

8）混凝土養(yǎng)生時間不得少于8小時。

3.巷道變形數(shù)據(jù)監(jiān)測

3.1巷道變形觀測方法

在巷道施工段設(shè)置了10組巷道表面位移觀測點，間隔5m，觀測點布置為十字法，觀測巷道頂?shù)装寮皟蓭偷奈灰谱兓?，前兩個月每5天觀測一次變形量，第三個月到第6個月每隔半月測量一次，6個月后每月觀測一次變形量。

3.2巷道變形量描述

通過對半年觀測數(shù)據(jù)的整理發(fā)現(xiàn)，采用全圓架棚壁厚澆注支護后，巷道第一個月頂?shù)装逵?0-100mm的位移量，兩幫有100-150mm的位移量，一個月后巷道變形量趨于穩(wěn)定，半年內(nèi)頂?shù)装逦灰屏吭?50-200mm，兩幫在200-300mm。（見圖3）

3.3巷道變形量分析

巷道在剛?cè)珗A架棚澆注的30天內(nèi)，由于圍巖處于剛被破壞，圍巖應(yīng)力重新分布時期，有明顯的位移變化，屬正常情況，后逐漸趨于穩(wěn)定，說明已經(jīng)起到支護作用。

4.結(jié)束語

西三采區(qū)-400軌道巷、-430回風(fēng)巷巷道采用全圓架棚壁后澆注支護以后的巷道斷面及造型保持完好，支護效果良好，頂?shù)装蹇刂朴行?，抑制了兩幫圍巖的位移，可有效地控制軟巖巷道的變形，滿足了生產(chǎn)需要，說明這種支護方法完全適用于軟巖巷道。