管棚与钢支架联合支护在穿越破碎带巷道中的应用

刘 涛，李建壮，王兴亚

(山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿， 山东 莱州市 261441)

管棚与钢支架联合支护在穿越破碎带巷道中的应用

刘 涛，李建壮，王兴亚

(山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿， 山东 莱州市 261441)

巷道在穿越破碎带、断层等不良地层时，为保证施工人员及设备的安全，需要进行超前支护。以某深部金属矿斜坡道施工为研究对象，对巷道穿越破碎带时超前管棚与钢支架联合支护施工工艺进行论述。施工结果表明，超前管棚与钢支架联合支护体系在保证巷道施工质量和工期的同时，为后续作业创造了安全的施工环境。

管棚；钢支架；联合支护；破碎带；巷道掘进

某深部金属矿14中段斜坡道开挖建设过程中需要穿越破碎带，并揭露砂岩含水层，导致巷道在破碎带区域60 m范围内出现大面积涌水，总涌水量为60 m3/h，水压为1.5 MPa，水温为27℃。通过钻探和物理探查发现，3～9 m深度范围内围岩极为破碎，15～20 m深度范围内富水性强，导水裂隙发育。

1 管棚超前支护

当巷道所通过的岩石松软破碎严重时，采取预先打设管棚进行临时支护，管棚所用材料为长4 m、直径38 mm的钢管，沿巷道右侧顶板和右帮布置，视岩石条件钢管间距可控制在200～300 mm之间，采用管棚进行临时支护后，挖掘时须配合使用36U钢支架进行临时支护，棚距控制在500～800 mm；采用这种临时支护方式时，掘支段长度宜控制在1.1 m。向前掘进过程中，如需继续使用管棚进行临时支护，管棚之间的搭接长度以不小于2000 mm为宜，如遇岩石较破碎时，可用钻杆代替钢管(见图1)。

图1 破碎带管棚布置

2 钢支架支护

(1) 每架钢支架锚杆眼10个，其中左右柱腿各3个，拱部4个，钢拱架两个柱脚底部向上250 mm范围内务必各有一根侧向锚杆眼。锚杆安装好后进行金属网安装，网片布置在钢拱架外侧，金属网用1 m×2 m网片，采用Ф8 mm钢筋，100 mm×100 mm网格，网与网搭接长度100 mm。外层喷射混凝土厚度100 mm，强度等级C25。

(2) 清理巷道两帮基础，进行36U型钢支架安装，检查支架质量，确保按设计要求选用支架，施工人员按中腰线检查巷道断面的规格尺寸，处理好不合格部位。支钢架前搭好施工平台，平台高度根据施工现场实际情况确定。巷道外层采用钢拱架+喷锚网的支护形式，先将U型钢拱架贴近岩壁，在柱腿下部用200 mm宽方木铺垫，防止站腿偏移或下沉，在设计位置上安装好钢支架的左右柱腿并用拉杆连接，再安装支架拱部部分(见图2)，支架柱腿与拱部支架采用卡缆进行连接，每个搭接安装两套卡缆，间距为200 mm。拱部安装好后再用拉杆连接加固。该段钢支架的间距控制在800 mm。

(3) 钢支架与钢支架之间采用拉杆连接，拉杆采用Ф25螺纹钢加工制作，钢拱架与钢拱架之间采用焊接方式连接，每根拉杆长度为760 mm，每个钢拱架用8根，左右柱腿用3根，上拱架用2根。

图2 钢拱架支护布置

(4) 外层钢拱架安装加固结束后开始扎单层钢筋，钢筋采用Ф25 mm热轧钢筋，钢筋保护层厚度为50 mm，钢筋连接可采用绑扎搭接方式或焊接方式，钢筋搭接长度为50d，双面焊接长度为5d(d为受力钢筋直径)，钢筋横向间排距为200 mm，竖向间排距为220 mm；

(5) 钢筋绑扎结束后开始支碹骨，短掘短支，碹骨全部采用20#槽钢制作，间距800 mm，各碹骨之间采用25#螺纹钢拉钩连接固定，站柱横撑用18#轨道钢制作。墙体采用建筑金属模板，必要时用少量木模板，然后边放墙体模板边浇注墙体，混凝土设计强度为C30，地面将混凝土干料搅拌好后用1 m3矿车输送到-475 m水平，然后用ZL30型装载机运送到工作面，利用0.2 m3搅拌机搅拌后，用HBMD12/4-22s型砼输送泵进行浇筑。浇筑前，先用水冲洗岩面；整体进行浇筑，出现浇筑中断时，对接触面砼进行施工缝处理。设专人采用插入式振捣棒振捣，振捣要均匀密实，在预埋管处要着重加强振捣，确保管壁与砼联接紧密。边浇筑砼边安装模板，直至达到模顶高度。浇灌要保证连续施工，随着灰面提高，不断布置模板。

3 结 论

利用超前管棚与钢支架联合支护技术，成功完成了在高地压、破碎岩体中安全、高效施工巷道的任务。超前管棚联合支护体系工艺简单、安全可靠，不仅降低了巷道返修工程量，同时为巷道快速掘进以及后续采矿工作提供了安全的作业环境。

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杨陆海，硕士，采矿工程师，主要负责采矿技术及施工管理工作，Email：dearylh@163.com。

2016￣11￣25)