松软破碎围岩掘进防冒顶技术措施

松软破碎围岩掘进防冒

顶技术措施

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松软破碎围岩掘进防冒顶技术措施苏桥煤矿于2005年12月开始基建，矿井设计年产量21万吨，开采二迭系童子岩组含煤地层。由于区域推覆构造的作用，复盖在童子岩组地层上面的是地质时代较老的栖霞灰岩和石炭系林地组砂砾岩。破坏性巨大的推覆构造导致矿区内断裂极发育，缓断层、高角度断层互相交错叠加，构造的破坏表现为多期次活动及活动的强烈性，特别是复盖在童子岩组之上的林地组砂砾岩与栖霞灰岩受F0断层(F0断层破碎带宽

0.2~50m不等，断面两翼破坏波及面广，断层局部导水性较强,靠近灰岩且形成溶洞)切割的影响，导致砂砾岩极其破裂，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一块的孤石夹伴泥沙堆积在一起。由于苏桥煤矿+360上部井巷工程处在该恶劣破碎地层的范围之内，且设计断面主要为大断面的车场、三岔门，工程量大。因此，巷道的正常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，是摆在筹建处全体工程技术人员面前的一项艰难的课题。本文以苏桥煤矿+360上部井巷工程掘进，遇林地组冲击层破碎围岩为例，对松软破碎围岩掘进防冒顶技术措施进行分析，以供恶劣破碎地层掘进施工借鉴。

一、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1/5～1/2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，且静压与冲击状态对支架的受力性能差别巨大，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，我们采用3.5m 长钻杆凿眼，25×3m焊接管作为锚杆材料，锚杆间距视情况控制在

0.25m～0.4m，排距控制在1.2m～2.0m，通过采取这一措施，使工作面的顶帮孤石均处在锚杆和支架的控制之内，有效地控制了顶板冒落，降低了岩石冒落对支架的冲击力，结合采用超前支护，保障了施工安全。

4、加强支架的整体性。在金属拱架间设置4～5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，显着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15～18kg/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1000mm调整为600～800mm，保证支架强度满足要求。

6、适时采用短掘短砌施工方法。主斜井+360交岔点及+360主平峒局部极破碎，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。施工地段围岩极破碎、断面大、淋水大，一次成巷施工难度极大。对于是否一次成巷施工，筹建处组织了多次的技术研讨，展开了激烈的争论，基本形成了一次成巷的共识。对于主、副斜井斜面三岔门的施工问题，采用通过绳道口开掘的方式，结合松软岩层防冒顶施工技术，实现了一次成巷施工。此后，该矿井巷工程全部实施一次成巷施工，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、加强现场施工安全技术管理。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。