龙矿集团郓城煤矿 山东龙口 265700
摘要：文章从设计的角度，浅析了梁家煤矿巷道破坏的几种基本类型，并提出了工程施工的意见和建议，对类似软岩矿井工程设计、施工及维护有一定的借鉴、指导作用。
关键词：巷道破坏；优化设计
一、矿井简介
梁家井田位于黄县煤田的西北部，北马宽缓倾伏向斜的浅部，处于煤田聚煤中心。煤系地层厚度180～280m，平均厚度213m。煤系地层节理裂隙发育，松散破碎，大部分岩层中含有蒙脱石、高岭土膨胀性矿物，易吸水崩解，膨胀性强。围岩自稳时间短，具有显著的流变特性，符合“软岩”矿井的地质特点。
二、巷道工程遇到的挑战
梁家煤矿投产初期，-450m水平大巷、采区轨道皮带上山采用锚网喷支护。由于开采深度浅、首采区工作面开采条件好、井巷系统相对简单，巷道返修量不大。随着矿井煤2层二、四、六采区的相继开采，开采范围不断扩大，生产巷道系统的日趋复杂，矿井开采条件变差，巷道工程大面积破坏。特别是原下组煤延深工程开工以来，大量煤4开拓准备巷道被压垮、前掘后返，煤4工程停滞不前；50%的正规掘进施工队伍用于巷道返修，严重影响了矿井正规有序生产。需要开展“软岩”巷道破坏问题研究，解决煤4巷道支护遇到的困难。
原下组煤部分巷道断面变化情况
三、巷道支护破坏分析
梁家井田为第三纪煤系地层，煤系地层主要由泥岩、含油泥岩、粘土岩、炭质泥岩、油页岩、煤和砂岩组成。矿井地质构造复杂，可靠性差，煤岩层结构松散，节理裂隙发育，抗压强度低，具有可塑性、膨胀性、崩解性和巷道相互扰动等特征，是典型的三软地层。
我们通过对梁家煤矿巷道破坏现场情况的调查分析研究，总结概括了巷道破坏的几种基本类型。
1、回采动压破坏型
这种破坏类型是由于工作面回采过程中超前支承压力向巷道传递，停采线位置留设的巷道保护煤柱宽度不够，巷道支护强度相对不足引起的。如梁家矿集中轨道上山（沿煤2布置）、集中皮带上山（沿煤3油3布置）采用直墙半圆拱锚网喷锚梁支护，静压期巷道变形很少，基本保持完好，西侧工作面相继开采后，在动压的扰动下（上山保护煤柱实际留设60-80m），巷道发生大变形破坏，影响提升运输，进行了多次返修。梁家矿煤2一采区、二采区轨道上山（沿煤2布置）、皮带上山（沿煤2布置）、回风上山（沿煤1油2布置）均受到两侧工作面超前支承压力的严重影响，进行了多次返修。
2、巷道相互扰动型
这种破坏类型是由于局部工程规划不合理，巷道密度过大而支护强度相对不足，造成近距离巷道交替破坏。如梁家煤矿原下组煤暗斜井井底车场、泵房、泵房通道、泵房管子道、大巷、电机车修理间均为近距离布置，巷道间距20m，近距离巷道施工时相互干扰，造成该区域岩层失稳，造成巷道难以支护。
3、膨胀流变型
这种破坏形式多由矿井开拓巷道层位选择不合理造成的。如梁家煤矿原下组煤延深工程因设置-550辅助水平大巷，约300m巷道进入煤4底板附近的极难维护的岩层中，造成原下组煤18°暗斜井底部大量巷道被压垮，底板膨胀鼓起，拱顶下沉，两帮收敛，巷道几乎被压实堵死，经淮北队多次加强翻修后仍无法正常使用，工程停滞不前，影响了矿井的正常接续生产。
四、工程设计的意见和建议
1、改革创新合理布局、优化巷道布置层位
煤4采区的开拓延深是矿井工作的重中之重，首先应从优化设计入手选择矿井合理开拓延深方式，避开支护难点层位。梁家煤矿因地制宜地将原规划暗斜井辅助水平延深方式，创造性的修改为分区域延深方式，合理划分延深区域，如在煤4二采区、煤4六采区设计中，由巷道状态完好的-450m水平大巷(煤1油2)直接布置穿层斜巷进入煤4布置区域上下山，不接触煤4底板，从而避开了煤4底板强膨胀层位巷道的支护问题，减少了巷道的支护难度，且易于维护。
2、巷道布置密度对支护的影响
设计应根据区域构造、施工巷道所处层位、节理裂隙发育情况、尽可能减少巷道密度。遇有特殊情况，必须加大支护强度，确保巷道之间不发生干扰。如梁家煤矿在煤4工程设计中，煤4一采区上山间距确定为45m，煤4二采区位于煤4一采区以东，围岩条件比煤4一采区差，两条上山间距确定为53m，煤4六采区设计中两条上山间距确定为60m，采区上山施工过程中均没有发生相互扰动，巷道支护状态良好。
3、加强受动压影响的巷道加固和底板水的治理
对于受动压扰动影响的巷道可通过提高受影响巷道支护强度、提前对巷道围岩提前注浆加固，临时套架设U型钢棚，合理确定回采工作面停采线（上山保护煤柱实际留设100-120m）的方法加以保护。巷道施工要做好供排水的管理，防止巷道底板积水引发膨胀型底鼓。
4、在破碎岩层中布置巷道采取的措施
设计应尽可能避免在膨胀岩层中布置巷道，断层及破碎带对“软岩”巷道支护有很大的影响，主要开拓准备巷道尽可能避开构造复杂地带布置，如确实避不开膨胀岩层，少量巷道必须布置在膨胀岩层中，应采用复合支护形式，一次锚网喷、二次砼灌注加强支护。合理确定二次支护的最佳时机，一定要在一次支护有序卸压后再及时进行二次加强支护。
5、施工技术管理方面
在“文化引领、精细管理、精益生产”方针指导下，建立健全技术管理体系，从地质资料分析、工程施工的设计、施工技术管理、现场信息反馈、巷道状态的矿压监测、设计的优化与完善、重点工程规程措施的编制、审批等各个环节加强管理落实，确保地质资料准确、设计合理、监测反馈及时、施工工艺合理、问题分析处理及时。
6、工程质量管理方面
严格落实“精细、精准、精确、精益、精美”五精管理要求，建立以安全质检部门为核心的工程质量管理体系；开拓准备工程实行工程质量终身负责制；建立工程质量区队检查制度、班组分析汇报制、工序检查制；建立重点工程质量档案，发现工程质量问题追查到个人，严肃分析处理。
五、经济与社会效益
通过对梁家煤矿已施工巷道的破坏基本类型的探索及分析研究，针对矿井的地质特点，因地制宜地的对煤4开拓延深工程的布置方式，层位选择创造性的进行了优化调整，解决了影响矿井安全、高效生产的巷道支护问题，满足了生产接续要求，取得了良好的经济和社会效益，同时为梁家煤矿的设计、施工及巷道工程支护积累了宝贵经验，促进了矿井的安全高效、可持续发展。
作者简介：齐世峰（1971- ）、男、工程师，现在郓城煤矿从事采掘管理工作。
论文作者:齐世峰
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/19
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