松湖铁矿井巷掘进支护方式及成本控制探讨

王海瑞

[摘要]松湖铁矿矿区岩层结构极其破碎，节理裂隙十分发育，局部裂隙水较大，矿体内局部矿层呈粉末状，在国内外极其罕见，掘进过程中经常出现塌方冒顶事故，导致前期生产效率较低、安全隐患怎大、成本加大等后果，针对此类情况，制定相应的措施可以有效的控制塌方冒顶等现象的发生，通过实践经验告诉我们，想要遏制以上现象发生，施工中必须遵循以下两点措施，第一，技术措施，严格光面爆破技术施工，进行超前预支护短掘短支的方式施工可以有效的避免冒顶塌方事故发生；第二，根据不同的岩性划分等级制定相对应的支护方式，比如素喷砼支护、锚网喷砼联合支护、工字钢架拱喷砼联合支护等支护方式。不仅可以提高生产效率、降低安全风险，而且可以大幅度的节约成本。

[关键词]节理裂隙十分发育 裂隙水较大 塌方冒顶

[中图分类号] TF521 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-8-451-1

松湖铁矿矿区赋矿岩石层位主要为中-细粒安山质凝灰岩，局部为晶屑玻屑凝灰岩，矿区内构造主要为断裂构造，主要有8个大断层。矿石构造以块状构造、浸染状构造为主，新鲜色呈浅灰黑色-灰黑色，岩石f=8～10；矿石，f=10～14；。属高温热液交接代矽卡岩型磁铁矿床，矿体及围岩受地壳运动、风华作用，节理裂隙及其发育，节理间有泥质夹层，遇水膨胀变泥，稳定性极差，由于前期支护方式过于混乱、复杂，并缺乏费规范性验收及管理制度，掘进过程中经常出现塌方冒顶事故，导致前期生产效率较低、安全隐患增大、仅2013年支护费用达千万元之多，因此，针对此类情况，制定相应的措施，可以有效的控制塌方冒顶等现象的发生，并且可以提高生产效率、降低安全风险，节约成本。

1任务目的

探索适合本矿区矿岩结构条件下即经济又安全的支护方式并推广，规范支护验收制度，降低支护成本

2适用范围

适用于松湖铁矿在建井巷掘进所有掘进工程

3支护依据

（1）根据制定支护规范制度及甲乙双方共同现场勘察现场之后对照相应的支护方式进行决定

（2）重大支护工程经乙方上报施工组织设计方案共同讨论决定后再支护

（3）经审定的其他有关技术文件。

4支护管理程序

掘进过程中遇到支护时，施工方及时通知甲方人员去现场勘查，甲方技术人员经现场勘查之后，根据现场岩石稳定性及硬度选择对应支护形式，乙方按要求实施。

5具体措施

5.1技术措施

严格按照技术规范要求掘进爆破，避免发生塌方冒顶现象发生不必要的支护费用。

（1）掘进时严格按照光面爆破进行施工，根据合同规定要求，巷道掘进单价结算以光面爆破为准，通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，分区分段微差爆破，达到爆破后轮廓线符合设计要求，能有效的控制周边炸药的爆破作用，从而减少对围岩的扰动，保持围岩的稳定，充分发挥围岩的自承作用，确保施工安全，同时，又能减少超、欠挖，提高工程质量和效率，避免发生不必要的支护费用，节约成本。具体要求：斷面4.0m*3.7m，孔深2.0m-2.4m，掏槽眼采用楔形掏槽布置，眼距为100-300mm，布眼5个，周边眼眼距为500-600mm，总计布眼52个，乳化炸药用量70kg，导爆管连接起爆。

（2）破碎带施工时，严格控制爆破，进行超前预支护并短掘短支的施工工艺进行，钻进时要求在沿巷道周边眼轮廓线先打超前锚杆，具体先在轮廓线打10个炮孔，孔深3.5m，孔间距300mm，孔仰角12°-15°，然后将？40mm钢管插入轮廓线钻孔，钢管外部焊接于预支拱架顶部即可爆破，每次要求钻进钻杆控制1.2m内，爆破进尺控制在1m范围，以此类推进行下一循环作业。

5.2根据岩石坚固性和稳定性等级制定对应支护形式，避免造成支护材料浪费，做到合理有效支护

（1）岩层稳固f=14时：要求素喷砼支护，支护厚度为100mm；

（2）岩层破碎顶板发生小面积冒落且f=10-12时：要求及时采用锚网喷砼联合支护，喷浆总厚度100mm；锚杆施工角度为75°-90°。

（3）岩层较破碎有裂隙水顶板发生大面积塌方（塌方高度3m-5m）f=6-8时，要求先采用超前锚杆预支护，超前锚杆长度为4m，间距300mm，然后采用工字钢拱架支护，拱架间距1m，拱架间连接筋长度为1.2m，间距为1m，空区采用木头搭井字充填至顶板，然后进行喷砼，总厚度200mm；

（4）岩层特别破碎发生较大面积塌方时（塌方高度5m-10m）f=6-8时，要求先封闭掌子面，然后进行注砼浆，其次采用超前锚杆支护，超前锚杆长度为3m，间距300mm，采用工字钢拱架支护，拱架间距300mm-500mm，拱架间连接筋长度为400mm-600mm，间距为300mm-500mm，然后进行喷浆，厚度200mm

5.3严格规范支护材料类型及规格，并严格执行，避免造成材料成本加大

5.3.1钢拱架：【16工字钢，3.8m*3.6m

5.3.2网片：Ф6.5钢筋，1.2m*2m，@100mm*100mm

5.3.3锁脚锚杆：Ф40，管缝式

5.3.4超前锚杆：Ф40，钢管

5.3.5连接筋：Ф18，螺纹钢筋

6工程量验收及签证管理办法（以本公司下发文件严格执行）

7结论

通过生产实践经验告诉我们，严格控制光面爆破技术施工，进行超前预支护短掘短支的方式施工可以有效的避免冒顶塌方事故发生，根据松湖铁矿岩性硬度等级划分，制定相应技术措施及制度，不仅可以提高生产效率、质量、降低安全风险而且可以大幅度降低支护成本。