淺析洛陽常村煤礦浸水巷道的處理方法及注意事項(xiàng)

1、淺析洛陽常村煤礦浸水巷道的處理方法及注意事項(xiàng)    摘要：洛陽龍門煤業(yè)有限公司常村煤礦浸水巷道采用以錨網(wǎng)噴加錨索加固支護(hù)為主導(dǎo)，壁后注漿為核心的加固方法處理取得了良好的效果，為常村煤礦下一步的支護(hù)設(shè)計(jì)奠定了很好的基礎(chǔ)，為軟巖巷道的快速掘進(jìn)提出了一個(gè)新的思路。 關(guān)鍵詞：浸水巷道；泥巖;煤線;煤層；錨注加固 Abstract: the luoyang coal Co., LTD of coal mine water used in changcun anchor nets spray anchor cable and reinforcement for th

2、e leading, the wall as the core of the grouting reinforcement method to deal with good effect, for the next step of the supporting design changcun coal mine laid a good foundation for the rapid soft rock tunnel heading proposed a new train of thought. Keywords: water roadway; Mudstone; Coal lines; C

3、oal seam; Anchor note reinforcement 中圖分類號： TU272.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號： 1 工程及水文、地質(zhì)概況 常村煤礦-310m水平軌道石門位于井底車場和-310m水平運(yùn)輸大巷之間，設(shè)計(jì)長度358m。其中雙軌石門95m，單軌石門263m。單軌石門設(shè)計(jì)支護(hù)形式為錨網(wǎng)噴，但實(shí)際揭露地層圍巖松軟，錨網(wǎng)噴難以維護(hù)，因而變更為錨網(wǎng)噴+29U型鋼棚聯(lián)合支護(hù)，隨后又依次揭露二2煤和二1煤，二2煤厚約1.1m，二1煤厚約9m，傾角14°15°，過二1煤層時(shí)支護(hù)形式為橢圓形全封閉支架。2006年9月2日8點(diǎn)班，在距離迎頭26m處的巷道右?guī)偷装澹ㄔ撎?/p>

4、有一斷層）突然出水，開始涌水量在3m3/h左右，以后逐漸加大，后穩(wěn)定在85/h100/h之間。因當(dāng)時(shí)主排水系統(tǒng)尚未形成（主排水系統(tǒng)約10月19日形成），為避免出水事故給井下生產(chǎn)造成更大的危害，于9月8日8點(diǎn)班，在距離迎頭124m處的穩(wěn)定巷道段施工止?jié){墻封閉巷道。 依據(jù)煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范，本礦井水文地質(zhì)勘探類型為第三類第二亞類第二型，即以底板巖溶裂隙水充水為主，水文地質(zhì)條件中等的礦床。根據(jù)河南省洛陽市龍門煤礦偏橋井二1煤層儲量核查地質(zhì)報(bào)告礦井-310m水平正常涌水量為800m3h，最大涌水量為1600m3h。 -310m水平軌道石門距離地表約500m，地壓較大。封閉段單軌石門所穿巖層依次是細(xì)砂

5、巖，泥巖，煤線，泥巖，細(xì)砂巖，泥巖、二2煤、泥炭、炭質(zhì)泥巖、二1煤等不穩(wěn)定破碎巖層、整體穩(wěn)定性很差，巷道掘出后不久就產(chǎn)生明顯變形破壞等失穩(wěn)現(xiàn)象。 2 出水原因分析 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告分析，二1煤底板主要含水層由深向淺依次為寒武系（奧陶系缺失）灰?guī)r含水層、太原組下段石灰?guī)r含水層（由L1L4灰?guī)r組成，厚度約13m，含巖溶裂隙承壓水）、太原組上段石灰?guī)r含水層（由L7L9石灰?guī)r組成，厚度約10m，含巖溶裂隙承壓水）。根據(jù)出水量大約穩(wěn)定在85/h100/h之間可以初步判斷該出水點(diǎn)主要水源不是寒武灰?guī)r水，根據(jù)對水質(zhì)的化驗(yàn)，與風(fēng)井揭露L7灰?guī)r水質(zhì)一致，從而分析出此次出水的主要原因是受掘進(jìn)工作面采動影響導(dǎo)致礦壓顯現(xiàn)

6、，加大了斷層裂隙，溝通了L7灰?guī)r巖溶裂隙水。 3 維修出水巷道存在的主要問題 1）出水點(diǎn)現(xiàn)在的出水情況如何，在封閉巷道的這段時(shí)間內(nèi)出水點(diǎn)有無溝通L1L4灰?guī)r水，如何對出水點(diǎn)進(jìn)行有效合理的治理。 2）因巷道出水情況事發(fā)突然，事前沒有任何征兆，沒有對被封閉巷道進(jìn)行注漿，在翻修出水點(diǎn)前后巷道時(shí)，容易發(fā)生冒頂或塌底現(xiàn)象，風(fēng)險(xiǎn)較大。 3）封閉段石門所處巖層主要是細(xì)砂巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖、煤層等軟巖，力學(xué)強(qiáng)度低、遇水軟化、巷道擠壓變形底鼓嚴(yán)重，處理困難。 4 維修出水巷道方案的實(shí)施 1）探疏堵水 2006年10月19日主排水系統(tǒng)形成，打開止?jié){墻上的泄水孔開始泄水，10月20日泄水孔流量小于10m3/h，初步

7、判斷該出水點(diǎn)可能因?yàn)樗槊憾氯约皫r石的膨脹，已經(jīng)初步封堵。但在下一步的維修中應(yīng)時(shí)時(shí)注意，防止出水事故的再次發(fā)生。 2）軟巖巷道的恢復(fù)及支護(hù)方案的選擇 封閉段石門由外向里所穿巖層主要是細(xì)砂巖，泥巖，煤線，泥巖，細(xì)砂巖，泥巖、二2煤、泥炭、炭質(zhì)泥巖、二1煤。通過對開啟巷道的觀察，細(xì)砂巖段巷道變形較小，巷幫向巷道中心的位移量不超過200mm，為保持原有支護(hù)、圍巖結(jié)構(gòu)不受破壞，首先用風(fēng)鎬去掉松塊、挖掉變形破壞部分，然后噴射40mm左右混凝土對巷道找平?？紤]巷道圍巖壓力已經(jīng)基本釋放完畢，頂板的壓力和變形的釋放進(jìn)入穩(wěn)定期，在穩(wěn)定期內(nèi)，頂板的壓力和變形的釋放十分緩慢，釋放的壓力和變形主要來自圍巖深部轉(zhuǎn)移過來

8、的壓力和變形，巷道淺部圍巖只是充當(dāng)了這種壓力和變形的傳遞介質(zhì)。此期間內(nèi)對巷道進(jìn)行永久加強(qiáng)支護(hù)比較合適，設(shè)計(jì)采用以錨網(wǎng)噴為核心，以錨索加固為主導(dǎo)的加固措施。錨桿采用20×2200 mm的高強(qiáng)樹脂錨桿，間排距為800×1600mm；鋼筋網(wǎng)規(guī)格采用6.5的圓鋼焊接，網(wǎng)格100×100 mm規(guī)格為900×1700mm；錨索規(guī)格為17.8×6500mm（拱部3根，曲梁采用18號槽鋼），兩幫17.8×5000mm（每墻2根，底角錨索可根據(jù)具體施工情況打4000/4500mm，曲梁采用18號槽鋼），錨索排距為1600mm ，樹脂端錨，錨固長度不小于

9、1500mm。對泥巖、炭質(zhì)泥巖段變形較大的巷道斷面（兩幫最大變形達(dá)到了1.4m），考慮圍巖本身力學(xué)強(qiáng)度低，以錨網(wǎng)噴為核心，以錨索加固為主導(dǎo)的加固措施已不能滿足施工需要，在此基礎(chǔ)上提出了加固圍巖的方案。通過壁后注漿改善巷道圍巖物理力學(xué)性能，提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載能力，以此達(dá)到安全支護(hù)的目的。對于此段巷道先用風(fēng)鎬將巷道斷面擴(kuò)大至設(shè)計(jì)尺寸，噴射40mm左右混凝土對巷道找平，后進(jìn)行錨網(wǎng)噴加錨索進(jìn)行一次支護(hù)。在完成全斷面一次支護(hù)約1520m后，對頂、幫及底角進(jìn)行二次錨注加固，注漿錨桿長度2000mm，拱部三根，每墻二根，排距為1600mm，布置于錨索與錨桿之間的空隙。另外，在底鼓較為嚴(yán)重地段，注漿加固時(shí)除了

10、在巷道拱頂和兩幫以及底角布置注漿錨桿外，還在底板適當(dāng)臥底后，均勻布置5根注漿錨桿，對底板進(jìn)行注漿加固，從而形成一個(gè)完整的支護(hù)承載圈，起到提高支護(hù)強(qiáng)度，并阻止水對圍巖的侵害的效果。 3）煤巷的恢復(fù)及支護(hù)方案的選擇 常村煤田主要為碎煤，遇水浸泡后，十分軟弱，錨桿錨索加固基理失去作用，在此情況下，選用U型鋼全封閉支護(hù)加巷道壁后注漿的方式。具體實(shí)施過程是先加固臨近支護(hù)，然后撤掉原支護(hù)棚架，用風(fēng)鎬將巷道斷面擴(kuò)大至設(shè)計(jì)尺寸，在被水沖刷巷道底板處臥底，鋪設(shè)300500mm左右毛片石，最后用橢圓形全封閉支架對巷道進(jìn)行支護(hù)，棚后用水泥背板背實(shí)，然后全斷面噴射砼，形成光滑平整巷道。橢圓形支架采用 29U型鋼制作，

11、背板采用鋼筋砼制作，規(guī)格為200×700×50mm。在巷道冒頂空頂部分用圓木或道板絞架接頂。在完成以上支護(hù)后對頂、幫及底角進(jìn)行錨注加固。 5 安全技術(shù)措施 1）防治水措施 A、認(rèn)真檢查排水設(shè)備管路，確保排水及時(shí)暢通。B、對巷道出水、積水、淋水要能排則排，能導(dǎo)則導(dǎo)，作到巷道無積水。C、井下預(yù)備片石，一旦巷道底板出水，現(xiàn)場人員要及時(shí)用片石填堵出水口，防止繼續(xù)擴(kuò)大。D、施工中若發(fā)現(xiàn)突水預(yù)兆時(shí)，班組長必須及時(shí)組織人員按避災(zāi)線路撤出，立即向調(diào)度室匯報(bào)，并迅速通知附近人員撤離危險(xiǎn)區(qū)。 2）頂?shù)装骞芾戆踩胧?A、因巷道長時(shí)間受水浸泡，在施工時(shí)要減少循環(huán)進(jìn)尺，縮短控頂距。B、嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度，排除不安全因素后再進(jìn)行作業(yè)。C、加強(qiáng)巡視工作面后方巷道支架的完好情況，若發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)處理，加固修復(fù)。D、返修至出水點(diǎn)時(shí)，首先檢查出水點(diǎn)的地質(zhì)情況，將底板沉陷處和出水點(diǎn)用片石填實(shí)。E、在施工時(shí)應(yīng)在工作面前方20m掛有警示牌，任何人員不得進(jìn)入未經(jīng)擴(kuò)刷支護(hù)的巷道。 6 返修效果 本次返修巷道歷時(shí)一個(gè)月，截止2006年11月中旬開始恢復(fù)向前掘進(jìn)。到目前為止，通過對巷道表面位移量的觀測，巷道表面位移較小，巷道支護(hù)完好，返修效果明顯，為常村煤礦下