地质工作与井巷施工

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1、地质工作与井巷施工作者：权发宽单位：云南东源矿山工程公司关键词 地质 施工 摘 要 地质工作是矿山的眼睛，在矿山建设和生产中发挥着重要的作用，可以说离开了地质工作，采掘工作将会变得盲目、无序和被动，不但会造成资源的浪费，而且还造成成本的增加，降低经济效益和社会效益。重视地质工作是每个矿山企业负责人的历史使命，也是科学发展观的根本体现。加强地质工作，加强井巷施工前的地质预测，为设计、施工、生产等各个环节提供比较可靠的地质资料，将会给施工安全、质量、进度、成本、效益等方面取得可喜成绩。下面以大山矿井井底车场的施工为例，介绍地质预测

2、在井巷施工中的重要作用。1、工程概况麒麟区大山煤矿是一个设计能力21万吨/年的标准化矿井，地质储量约1000万吨，设计单位是曲靖市煤炭设计院。主采C8、C9、C15、C16煤层，斜井开拓，井底车场布置在C9煤层底板，标高为+1875m。2、地质预测在施工前施工单位组织工程技术人员进行详尽的地质调查研究，靠井筒北侧有影响较大的F21正断层，距离井底车场水平距离约150至170米。预测井底车场附近会有次一级断层产生，而井底车场的岩石为C9煤层底板，岩石遇水膨胀。这两个不利因素将对井底车场的施工带来晋严重影响。按照地质预测，井底车场

3、布置在C9煤层底板显得极不合理，因为恩洪矿区C9煤层底板以灰色、浅灰色粉砂质泥岩、泥岩为主，遇水易膨胀。井底车场是生产运输的重要系统，断面大，又有水泵房、配电室等巷道连通，巷道压力大。如果围岩不稳定，势必所有的压力都只有依靠支护主动承受，不但会造成支架损坏，增加安全危险因素，还有可能造成井底车场报废，影响整个开拓系统布置。施工单位建议把井底车场布置在C13～C15煤层底板，既可以满足主采煤层C8、C9、C15、C16的需要，还可以减轻巷道的压力，并且采掘布置更加合理。但设计方坚持己见，施工单位无可奈何，只能照图施工。3、支护设

4、计井底车场净断面9.53m2，支护形式为U25可缩型钢支架支护，支架间距800mm、背50mm厚钢筋混凝土背板支护。显然设计方案对井底车场的地质情况未作详尽调研，这种支护方式只能用在顶板较完整、压力不大又不适合锚喷支护的巷道，因为50mm厚的钢筋混凝土背板容易从中部断裂，且支架间距偏大，更容易加速背板的断裂和支架的变形。4、施工方案(1)副斜井施工落平后，在井筒落平点右侧施工一个2m×3m×2.5m的临时水仓，安装一台D25多级泵抽水，保证井筒中的水不会流到车场，防止C9煤层的底板岩石被水浸泡产生朔性变形，尽最大限度保护支护不

5、被破坏，弥补设计带来的先天不足。(2)车场施工采用光面爆破，多打眼，少装药，尽量减少破坏围岩的原始应力结构，避免产生过大的应力集中。遇地质构造带改用松动爆破并用风镐刷大至设计断面，进行永久支护。(3)背帮背顶充填密实，减少应力不平衡。(4)掘进过程中，U型钢支架卡缆螺栓扭矩达到设计值的90%,不要一次性达到设计值，让顶板初次应力有一个释放空间，体现U钢支架在软岩支护中发挥积极的刚柔相济作用，等待初应力得到释放后再第二次、第三次扭紧螺栓达到设计值。钢支架的壁后充填基本密实，使应力释放均匀。５、施工动态监测施工过程中，遇到断距在２

6、～５米的断层３条，断距在５～１０米的断层１条，断层带宽５～２５厘米，有少量断层水。U钢支架每间隔２天复测一次，包括净高、净宽。根据统计数据，接近断层附近的U钢支架净高和净宽变化很大，其它位置支架尺寸变化较大。到第二十天，支架尺寸变化较大的支架拱部开始出现折弯，底板鼓起最高处已经达到63厘米，两腿向巷道内移，钢筋混凝土背板开始大量断裂，矿车已无法通过，巷道净断面最小处只有5.7mm2。６、处理方法由于侧压和顶压共同作用，造成支架变形严重、背板断裂、巷道净断面急剧变小，要从根本上解决，除按照地质预测中改变巷道的设计位置外，还可以采

7、取一种补救办法就是改变支护方式。(1)按照地质预测，井底车场应该布置在C13～C15地层中的粉砂岩段，但设计方案考虑不成熟，先天已显不足。只能采取其他方法补救处理。(2)根据车场实际监测资料，顶压和侧压还在继续增大，尤其是侧压破坏性更大。如果采取原有方式修复，效果不会明显，甚至还会造成更大损失：整条车场将报废。为此，建议设计支护方式变更，采取缩小原有支架间距800mm为500mm，钢筋混凝土背板改为在U钢支架上绑扎φ20螺纹钢筋，间距500mm；在螺纹钢筋上挂φ6钢筋网喷射150mm厚C15混凝土；在底板上用粗料石砌筑反拱。同

8、时施工水沟，保证巷道无积水，防止底板岩石的进一步软化，增加原始围岩的支撑强度。(3)采取上述方法处理后，经过实际测量，巷道尺寸变化在允许范围内，局部巷道高度小于设计30～50mm,不影响安全使用。顶部喷射的混凝土有少量开裂脱落，局部进行混凝土补喷后巷道达到质量验收要求。7、结