巷道掘进过老巷超前小导管支护技术研究.docx

巷道掘进过老巷超前小导管支护技术研究摘要：某矿MZ101工作面在过老巷段掘进过程中创新采用超前小导管加固顶板后铺设金属网、支设金属拱支架降低了施工成本加快了工程进度极大的增加了施工安全性提高了安全支护效果。文章针对掘进巷道过老巷段采用超前小导管进行超前支护取得了很好的效果。关键词：老巷；超前小导管；安全支护1概况某矿MZ101工作面位于姚四采^东翼回采+320m运输大巷煤柱沿主采的二煤煤层走向顺煤层底板布置不留底煤。工作面北邻+320回风巷及山韭沟新建矿（2006年已经封填）距+320回风巷煤柱宽度35m山韭沟新建矿开采范围不详。南邻18091、18092工作面（18091工作面1986年回采18092工作面1990年回采）煤柱宽度距18091工作面1.4m距18092工作面3m（净煤柱）；西邻姚四下山煤柱距离姚四轨道下山20m；+320m运输大巷（沿二煤煤层顶板布置在煤层内）从工作面中间穿过。该掘进工作面以北存在较多小煤窑私采乱挖情况严重据了解姚四采区附近+320回风巷巷底与小煤窑巷道连通且小煤窑早已进行封闭无法掌握小煤窑实际采掘情况需要在掘进前采取物探、钻探详细排查小煤窑采掘情况。MZ101工作面上巷掘进期间经过多处老巷过老巷段顶板破碎无法打设锚杆、锚索。如采用常规支护方式通过老巷段很容易发生冒顶事故存在极大安全隐患相比较采用超前小导管先加固顶帮主动支护铺设金属网、支设金属拱支架能在较短的时间内刷大巷道断面施工过程中安全性较高使运输通风能力得到较大的提高。2超前小导管支护施工方法2.1超前小导管特点超前小导管工艺由钢管和钢拱架组成。超前小导管中的钢管应按照设计要求进行加工和开孔钢管采用直径为30-50mm的无缝钢管制成长度约为4-5m将前端约100mm的部分压成扁平状或圆锥状以利于插入正前煤墙中中间部分每隔200-300mm“品字形”钻设直径为6mm的溢浆孔；尾部0.6-1m范围内不开孔作为不注浆的封闭段。超前小导管沿巷道拱部的断面布置间距为300-500mm；外插角度与巷道轴线呈15°-25°。钢拱架利用36U型钢制作断面形状为微拱形棚腿柱窝深度200mm误差不得超过±50mm；按照中腰线安装两侧棚腿用8#铁丝绑扎在锚杆上；然后安装棚梁两腿搭接内弧长度950mm分别用3个卡具固定螺母扭矩300N・m；36U型钢微拱棚的连板分别安装在棚正顶、两侧搭接处、两侧棚腿共安装9道连板。由于过老巷段利用超前小导管和钢拱架组合共同承受顶帮破碎围岩压力因此两排小导管沿走向应有一定搭接长度小导管沿巷道走向搭接长度通常不小于1m。2.2施工简介接近老巷段时首先紧贴掘进窝头架设36U型钢微拱支架然后沿巷道断面从已架好的支架顶梁下方向前一架支架拱顶上方沿微拱断面开始打直径大于50mm的钻孔钻孔深度与超前小导管长度匹配。所有钻孔施工完毕后安设超前小导管超前小导管要成排打入不得露顶；在超前小导管内安设注浆管路并进行封孔确保封孔质量达标。确认封孔完毕后注入水泥浆液待水泥浆液将破碎带粘结稳固后可以开始掘进、出煤矸。当掘进进尺达到支架排距时及时架设下一排36U型钢微拱支架当掘进进尺达到超前小导管打入煤岩层深度的2/3时应及时打孔安设第二排超前小导管直至通过老巷段为止。2.3施工参数在前一架支架上方0.5m处采用超前小导管沿巷道轮廓线由帮至顶均匀打入φ50mm长4m的小导管进行超前支护间距0.2m小导管与拱顶的夹角为15°-25°与巷帮向外偏水平角15°-25°打入的钢管终端深入超前稳定煤岩层中钢管外端利用已架设的钢棚提供支撑。将顶帮破碎围岩利用超前小导管支撑在已架钢棚与深部岩层之上并在小导管内部及破碎岩层段顶帮注水泥浆以组合拱的形式共同承受其顶帮破碎围岩压力提供足够的支护抗力。3施工方案3.1技术要求超前小导管及36U型钢微拱支架设计及加工应符合有关规定小导管溢浆孔开设位置应提前标定尾部应留设足够长度封孔段；36U型钢支架应按照巷道设计断面加工微拱拱度应以达到或接近巷道设计轮廓线为准。3.1.1超前小导管安设标准及参数。（1）超前导管规格：无缝钢管直径50mm；长4m。（2）沿巷道轮廓线环向布置间距300-500mm沿巷道走向搭接长度不小于1m。（3）小导管安设角度与巷道轴线呈15°-25°夹角可根据实际情况调整。3.1.2施工程序小导管及U型钢支架制作窝面架设钢支架按设计孔位钻孔安设小导管小导管封孔注浆开挖掘进效果检验-下循环。3.2施工要求3.2.1开工前准备。（1）结合施工现场条件制定切实可行的施工方法和措施