断层加固与治理技术

断层加固与治理技术

张兴露

淮河能源集团煤业公司潘二煤矿   安徽   淮南    232091

一、概况

12023工作面位于潘二矿一水平西二采区，运顺主要用于工作面回采期间出煤，设计总长度约为1010m。运顺沿12123轨顺掘进，净垛7.9m，过钻场最小净垛3.3m。

12023运顺采用锚网（索）支护为主，架棚支护为辅。锚网支护时断面形状为直墙斜顶梯形，运顺向前施工至距F203断层14m处，施工前探钻孔、措施孔、注浆加固孔，探明产状及煤层赋存情况，对断层附近瓦斯进行预抽采，同时进行中长孔注浆加固。

二、技术要求：

1、根据地质预报，12023运顺过断层施工方案:迎头继续向前施工，采用锚网支护，跟3煤顶板施工；施工至W18号测点前90m，迎头改架棚支护，按8°下山参考腰线施工；直至过F203（H=7m）、F12123-4（H=3.5m逆）断层后，跟3煤顶板施工。跟3煤顶板施工迎头满足锚网支护条件时，改锚网支护。

三、安全措施：

（一）、严格执行顶板监护及敲帮问顶制度

班前会指定一名经验丰富的人员负责施工全过程监管顶帮,发现异常，及时督促、提醒处理；负责监管临时支护、迎脸及帮部防护安设是否合格。严格执行动态“敲帮问顶”制度。

（二）、临时支护：锚网支护和架棚支护时做好临时支护，

（三）、做好锚网支护迎脸及帮部防护

挂迎脸网前必须将顶板、迎脸危岩活矸找净，用“S”钩把迎脸网挂至顶板金属网上，挂钩间距不大于300mm，“S”钩采用不小于Ф10mm钢筋加工。

（四）、严格执行架棚支护迎脸及帮部防护

棚梁支护完成，顶部背齐后，迎脸网采用带链条的专用挂钩吊挂在棚梁上，挂钩为直径不低于10mm的钢筋加工成的“S”钩，挂钩一端挂在棚梁上，另一端用于悬挂迎脸网，所有挂钩焊接在一条链条上，间距不大于300mm。迎脸防护网挂好后防护上部迎脸（不影响综掘机切割下半部）。

迎脸防护完成后，挖腿窝前，将钢筋笆片安设至距底板不超过1m处，迎脸网与帮部钢筋笆片用“S”钩或双股14#铁丝绑扎牢固，“S”钩或铁丝绑扎距离不大于300mm。挖腿窝过程中，钢筋笆片距底板超过1m时必须加设钢筋笆片。

（五）、迎脸网拆除及封闭迎脸要求：

迎脸防护网需在下一循环进尺前方能拆除。拆除迎脸防护网时，现场由专人监督，注意观察迎脸情况，保证退路畅通，由下往上对迎脸防护网进行拆除。

迎头停工超过一个圆班的，迎脸必须使用树脂锚杆或金属锚杆配合金属网进行临时封闭，锚杆长度不低于1.8m，每根锚杆采用1卷Z2560型树脂药卷锚固。锚杆呈“五花型”布置，间排距1m。施工期间，施工人员严禁背向迎脸和两帮。

（六）、一通三防管理：

1、提前做好预测预报工作，坚持“有疑必探，先探后掘”的规定。

2、过断层施工期间，如果见煤，加强防突预测并收集资料，采用钻屑指标进行测定；钻屑量，q值超标或钻孔施工过程中有异常现象，必须施工措施钻孔。

3、过断层期间，通风一区及施工单位要对该面的通风设施每班进行检查，保证正常使用，发现问题确保及时整改；通风部门要加强瓦斯监测管理，每班都要设测气员检测瓦斯、CO及其他有害气体情况，以防止各类气体超限。

4、保证1路风筒出风口距迎头不超过5m。风筒逢环必挂，逢洞必补，确保迎头风量充足随时根据现场情况将风筒接至迎头，防止瓦斯超限事故的发生。

5、施工期间要加强瓦斯监测，如果瓦斯浓度变化较大时，迎头必须停止作业，观测情况，并汇报调度一所及其他相关单位。

6、瓦斯探头悬挂位置正确，监控一区要对探头定期校核，确保其灵敏可靠。

7、施工期间施工单位要加强本巷道内机电运输设备管理，严禁失爆失保。

8、迎头施工防突预测钻孔时，施工人员需佩戴护目镜。

9、掘进期间，对施工的各类钻孔（包括注浆孔、预测孔等）进行检测，当出现孔内瓦斯气体异常、孔内出水等异常情况时，必须及时停头，并汇报矿调度所及相关科室，待采取措施后方可继续向前施工。

三、注浆施工技术及要求：

1、注浆技术要求：

（1）注浆孔由抽排一区施工并封孔、安装注浆管，由掘进一区进行注浆。

（2）注浆孔布置：选择3个注浆孔进行注浆，由抽排一区负责封孔并安装注浆管及闸阀。

（3）注浆选用电动煤矿用液压注浆泵及搅拌桶进行施工，工作压力0.5～16MPa，功率22KW。

（4）注浆材料及浆液类型：本次注浆的主要材料为P . S 32.5#矿渣硅酸盐水泥，浆液水灰比0.75：1。

（5）注浆压力参数：10～15Mpa。

2、注浆施工要求：

（1）注浆施工顺序：找顶→清理巷道→施工准备→连接注浆管→注浆→封孔。

（2）注浆达到设计压力后停止注浆。保证浆液扩散均匀，达到设计注浆效果。

（3）注浆中当注浆孔达到设计压力后，降低流量20-30分钟，浆液初凝后，即可停止单孔注浆。每孔注浆结束后，先停机关闭注浆阀，再开启泄压阀后才能换孔。注浆阀需在半小时（浆液初凝）后方可拆卸。

（4）限压、限量，间歇式、间隔式注浆。

3、注浆泵使用注意事项：

（1）施工人员必须熟知设备的性能、操作流程、材料的配比等。

（2）注浆前，首先对注浆机进行检查，连接好注浆管路，并用清水调定注浆压力，将吸注管放在清水桶内→注浆阀半开→逆旋调压阀至零位→开机，缓缓旋调压阀正常出水后，缓慢关闭注浆阀→调至规定压力。然后按设计的水灰比制备好浆液，一切正常后，方可正式开始注浆。

（3）所有高压管路及风、水管路连接处应用专用U型销，严禁用铁丝代替。

（4）要设专人负责制备浆液（或配料），严格按规定进行配比，添加剂要按规定顺序放入。要掌握好注浆和搅拌速度，尽可能缩短浆液搁置时间。配置注浆液时，工作人员要佩戴好橡胶手套、眼镜和口罩等防护用品，以防浆液腐蚀皮肤。

（5）开泵司机要认真负责，集中精力时刻关注压力表读数，注浆压力表读数要准确无误，灵活、严禁堵塞，一旦堵塞应立即停泵处理或更换，确保注浆压力表读数准确。注浆人员与开泵司机要严格执行注浆打点制度，确保安全、顺利注浆。

（6）注浆人员根据注浆情况负责发出开注或停注通知，开泵司机应确认后方可操作。

（7）注浆口必须装有截止阀，管路上必须有泄压阀。

（8）注浆过程中，所有人员不得站在阀门下，要侧向操作，阀门丝扣要拧紧，并使用铁丝进行二次防护，防止注浆管路受高压窜出或阀门破裂伤人。

（9）每次换孔时，首先应把注浆阀门关住，卸压后，方可换管操作。操作时，卸载管口严禁对人。

    （10）连接在注浆口的管路必须用不小10#的铁丝固定在牢固的支护上面，防止管路脱落弹伤人，并有专人警戒。

（11）注浆期间应注意机泵的运转情况、吸排浆情况，每次注浆结束后，应立即用清水冲洗管路和机具，并及时进行检查维修。

四、其他：

1、预计断层面前10m开始，边探边掘，并做好过断层准备工作，预防断层提前揭露。

2、过断层期间，切割前必须将支护材料运至迎头，严禁待料施工。

3、过断层期间，巷道内必须备有应急材料。

（1）架棚巷道：圆木10根，半圆木或扒皮料20块、超前撞楔50根、编织袋100个等。

（2）锚梁网巷道：配套U型棚及其构件10套、圆木10根、半圆木或扒皮料20根、超前撞楔50根、液压单体20根及5根4.5m长11#工字钢梁。

4、加强现场信息汇报，凡是井下发生掉顶、掉电、掉道、掉线、瓦斯异常变化等其他异常情况，现场区队跟班人员，及时掌握现场信息并向矿调度、区值班进行汇报，区值班人员信息后必须汇报至单位责任人。