1、焦家金礦630貫通大巷塌方綜合處理方法摘要：焦家金礦-630貫通大巷巖石極為破碎，塌方時有發生，經過多次實踐總結出一套適用的塌方綜合處理方法，即利用U型鋼拱架對塌方區后段進行支護加固，待塌方區穩定后施工小管棚超前支護穩定塌方區，并通過小導管注漿固結塌方體形成人工假頂，控制爆破快速安全的通過塌方區。事實證明前方封堵、后方加固，對塌方區形成合圍的塌方處理方法在焦家金礦的應用是成功的。關鍵詞：塌方綜合處理；管棚超前支護；小導管注漿1簡介本次塌方地點位于焦家新主豎井至焦家-270盲豎井-630m貫通大巷雙軌巷段，處于一條較大的破碎帶中，掘進斷面6mX3.75m，跨度較大，塌方體為松散塊狀，但遇水則變為

2、軟泥狀，巷道兩幫巖石較為穩固沒有發生明顯塌方，塌方主要集中在拱頂，塌方區下口跨度延巷道前進方向約4m,橫向跨度約5m,上方塌落高度約12m。根據現場塌方情況決定先對塌方區后段進行U型鋼拱架支護，然后施工管棚超前支護并通過小導管注漿固結塌方體制造人工假頂的方式通過塌方區。2塌方區處理方案2.1鋼結構支護穩固塌方區后段。首先采用素噴C20砼封堵斷層塌落體，噴砼厚度20cm,在噴砼10cm后在噴砼層表面鋪設金屬網片后再噴砼10cm,以加強噴砼層強度，避免在后續注漿過程中由于壓力過大造成噴砼層開裂跑漿。噴砼結束后對塌方區后段3米范圍內36#U型鋼拱架進行支護，根據塌方地點的情況拱架間距設計80cm,拱

3、架間用18mm鋼筋焊接，拱頂連接5道，兩幫各3道，拱架底角位置鋪設20cmX20cmXl0mm鐵板,防止拱架下沉，并對該區域噴射C20砼至與拱架內側齊平。鋼拱架的作用一是加強塌方后段的穩定性；二是后續處理過程中用于支撐小導管和管棚鋼管，便于后續施工。2.2施工管棚超前支護鋼管選用42mm無縫鋼管，管長5m,環向間距30cm,水平搭接長度設計1m,外插角15,于起拱線以上呈半圓形布置。管棚超前支護的主要作用有三方面：一是在巷道輪廓線外按照一定的外插角和一定的環向間距貫穿塌方體并與塌方前段較穩固圍巖搭接，使其環向形成鋼管棚架，使初期的巷道支護及開挖作業安全性得到提高；二是通過后續的小導管注漿，鋼管

4、與水泥漿、塌方體固結后形成毛石混凝土固結體，從而使塌方段圍巖的自穩能力及承載能力大大提高，有效防止圍巖的變形；三是在巷道開挖階段能夠與U型鋼拱架組合成剛性支護結構，使得承載能力進一步加強，有效提高巷道掘進過程中對圍巖變形所產生壓力的抵抗力。2.3對塌方段進行小導管注漿。注漿小導管采用40mm無縫鋼管，長度為2.5m和5m搭配使用，鋼管前端用氣焊切割成錐形以便于安裝，管壁透漿孔加工成梅花狀，孔間距：縱向200mm,環向400mm,孔徑10mm,小導管沿拱頂環向布置，穿插于管棚鋼管之間，環間距300mm,外插角設計3045可視現場實際情況進行調整。注漿漿液采用雙液漿，水泥與水玻璃配比為1:1,注漿

5、終壓12MP。注漿開始階段必須控制好注漿壓力和流量，開始時采取低壓力、中流量注入，待注漿壓力逐步提升時，注漿流量也應相應降低，當注漿壓力升至終壓時，要繼續保持注漿5分鐘以上才能結束。注漿應左右對稱，并由上而下進行，以盡量消除相鄰導管間的相互影響，使漿液能夠達到最好的擴散效果。需要熱別注意的是如果注漿長時間不上壓，應采取間歇式注漿方法反復進行注漿，以避免漿液大量流入空區浪費材料，從而節約經濟成本。2.4塌方體開挖階段處理方法。注漿結束后，管棚鋼管、注漿小導管、塌落體、注漿混凝土共同組合成人工假頂，實現管棚橫向成拱，縱向成梁的支撐作用，待漿液凝固后即可進行巷道掘進工作。巷道開挖必須采取光面爆破，適

6、當減少裝藥量，控制爆破強度，每循環掘進1m,并采取二次成巷，以減小爆破對頂板的影響，巷道成型后要第一時間對工作面揭露情況進行查看，視現場情況決定是否需要進行噴砼處理，噴砼的作用主要有兩方面：一是防止頂板落實傷人；二是提供一定的初期支護強度，防止現場情況進一步惡化，減小巷道二次塌方的可能性。在噴砼結束后即可進行U型鋼拱架支護?？紤]到頂板塌落高度較大，空區下方段拱架間距設計50cm,視工作面揭露情況可以適當調減拱架間距，拱架外側鋪設鋼筋水泥蓋板后進一步噴砼處理。水泥蓋板規格：長1m，寬0.3m，厚0.05m,規格不宜過大，以便于靈活鋪設，噴砼要噴至與拱架內側齊平。部分水泥蓋板上要提前預留注漿孔，在

7、噴砼前要將注漿管預埋，注漿管預埋的位置及數量要根據工作面兩幫及頂板揭露情況現場確定，這樣便于后期對水泥蓋板與巷道圍巖之間的空隙進行灌漿充填。3施工工藝要求（1）塌方段U型鋼拱架支護底角部分鐵板的焊接十分重要，特別是在積水巷道和原巖松軟巷道中更是必不可少。鐵板的焊接可以增大U型鋼拱架的受力面積，從而有效防止拱架下沉和變形，提高U型鋼拱架的穩定性，防止噴砼層開裂，對支護的整體性能影響很大。（2）鋼筋水泥蓋板在兩幫底角部分進行鋪設時，要盡量對底部進行封閉處理，確保后期噴砼處理后可以達到良好的封閉效果，不會在壁厚灌漿過程中跑漿；在壁后灌漿時，要由上而下、左右對稱進行，并嚴格控制好灌漿壓力，時刻觀察噴砼層變化及跑漿情況，以防止壓力過大對噴砼層造成破壞。4塌方處理效果本次處理塌方歷時39天，揭露的18m巷道巖性基本相同，均采用管棚超前支護的方法安全通過，沒有發生安全事故。雖然在巷道開挖過程中也出現過數次塌方，但由于超前管棚的支撐作用，塌方規模不大，及時噴砼處理均能平穩度過。經過上述方法處理過的巷道無論在安全上還是質量上都取得了良好的效果，U型鋼拱架與管棚相結合的剛性支護可以有效支撐巷道頂板壓力，而后續的璧后灌漿充填處理