用插桿配合U型鋼支架穿越散體層方案的應用

　　摘要：運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，國內外成型的穿越軟質松散體（如流砂、泥質巖等）的盾構技術、插板技術等都難以奏效，需要因地制宜地研究新型穿越技術。初步分析，可采用超前插桿與U型鋼支架相結合的方法穿越散體層。

　　一、現場狀況：

　　北區(qū)深部開拓工程40中段運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，所以在施工運輸巷時遇松軟SK巖和松軟礦體，造成局部嚴重塌坊，使工程不能正常施工，嚴重影響了掘進施工進度。

　　2007年4月上旬在40m運輸巷掘進施工中，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2.1*1.0*0.6m3；其后塊度越放越小且放不空。根據上述情況以及存在小礦點空區(qū)現象分析，上部空區(qū)已充滿散體并形成高應力。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，預計冒落散體在短時間內是出不空的。為加快深部開拓工程進度，必須解決穿越散體層的技術問題。

　　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，國內外成型的穿越軟質松散體（如流砂、泥質巖等）的盾構技術、插板技術等都難以奏效，需要因地制宜地研究新型穿越技術。初步分析，可采用超前插桿與U型鋼支架相結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U型鋼支架，而后進行插桿體。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度而順利插入，可用釬子鋼套開縫錨桿用7655鑿巖機鑿入，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型鋼支架柱腿外側縫隙，防止側面塊體滑落。

　　此后重復前述過程，直至穿越整個散體層。

　　三、穿越步驟見圖1~圖8

圖1 U型鋼支架及插桿示意圖

圖2 架設第一架拱架與插桿

圖3 掏出桿體下部散體

圖4 架設第二架拱架并頂部充填對開木

圖8 第三次插入桿體
此后重復前述過程，直至穿過整個散體層

　　四、實施效果及經濟效益：

　　1、采用上述方法，6個工作日內成功穿越散體層8m，加快了開拓工程進度，同時為下一步開拓工程同樣圍巖狀況掘進積累了技術經驗。

　　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，間接經濟效益為：1608.9元/m×150＝241335元。

　　五、結論：

　　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。