第33卷第8期Vol_33No．8企业技术开发TECHNOLOGICALDEVELOPMENTOFENTERPRISE2014年3月Mar．2014穿越井巷塌方区中撞楔法施工的应用王界(福建煤电股份有限公司，福建龙岩364000)探析摘要：在矿山工程的施工以及矿产开采过程中，有时会受到地质条件的影响，在井巷中产生塌方区域，这些塌方区极度影响了矿山工作的安全性和稳定能力，对于工作人员的生命财产安全造成了巨大的威胁。因此，一般在都会采取对应的措施穿越井巷塌方区域，93,保证生产安全。文章结合实际例子，对撞楔法支护技术在穿越井巷塌方区的应用情况做了分析，为同类工程的施工提供参考和借鉴。关键词：井巷塌方区；撞楔法施工；应用中图分类号：U455．49文献标识码：A文章编号：1006—8937(2014)8-0164—01在经济发展的带动下，我国的城市化进程不断加快，社会持续健康发展对于能源和资源的需求也在不断增大，在很大程度上推动了矿产勘探和开采行业的发展。对于矿山施工而言，由于受到地下溶洞、脆弱岩层等的影响，有时会出现井巷塌方的情况，威胁着矿产开采的安全，需要引起矿山工程设计和管理人员的重视，采取针对性的措施进行解决。1撞楔法概述撞楔法，又称插板法或者板桩法，属于一种特殊的掘进方法，是指在复杂地层中掘进井筒或者平巷时，使用一定规格的木楔或者金属楔，强行超前插入流沙层、含水砂层或者破碎带，对其移动来控制，接着进行井筒或者平巷掘进的施工方法。一般来说，撞楔法施工主要使用在于井巷施工中，遭遇砾石堆积层、破碎带或者塌方地段，由于其岩层破碎、松软，容易受到施工的影响，导致顶板不断冒落，难以形成良好的开挖空间。撞楔法施工的特点最重要的包含以下几个方面：①采用了超前支护，可以有很大效果预防巷道中出现塌方的现象，保证了作业人员的安全；②可以最大限度地减少出碴量，提高施工的效率，降低实施工程的成本；⑧施工工艺相对复杂，对于控制技术方面的要求较高。2撞楔法施工在穿越井巷塌方区中的应用2．1工程概况某矿山在开采过程中，采用的开拓方式为上下盘沿脉阶段平巷以及穿脉巷环形布置，以井底车场为界，采用无底柱崩落法的开采方式。矿山矿床上部的围岩主要是泥质黑云母、变质粉砂岩等，受某些特定的程度的磁铁矿化，与矿体之间有较为显著的分界线。在矿区东部的一段区域，由于上盘段存在许多的水溶洞，而下盘段也出现有明显的沙化和泥化，在开挖过程中，有可能会出现冒顶、穿帮乃至塌方的现象，严重影响了工程的施工安全。2．2实施工程的方案通过对于区域范围内地形细致以及水文情况的勘察，结合地层中不同的岩石状况，决定采用不一样的预防的方法，如小导管支护发、工字钢加强支护法等，而对于已然浮现作者简介：王异(1973一)，男，福建长汀人，工程师，研究方向：采矿工程。塌方的井巷区域，则采用撞楔法施工，穿越塌方段，以确保矿产开采和矿山施工的安全性和稳定能力。2．3施工工艺撞楔法施工的基本流程，包括前期准备、打人穿楔、出碴、支架安装等，在真实的操作中，要关注每一个环节的操作要求，保证施工的安全和稳定。2．3．1前期准备在施工前，要切实做好准备工作，以保证工程项目施工的顺利展开。对于撞楔法施工而言，施工准备工作最重要的包含施工材料、施工设备、实施工程人员的准备以及初始接引支架的安装工作等。首先，对于施工材料而言，要明确其数量和质量，并按照工程设计的基本要求，将其加工成为统一的尺寸，从而为施工奠定良好的基础。其次，要对施工中要使用到的设备做调配，并做好设备的检查和维护工作，确保设备处在良好的待机状态。然后，要选择经验比较丰富，专业技能熟练的实施工程人员，并切实做好技术交底工作，为施工提供人员保障、最后，需要对接引支架进行预装。通常情况下，在距离冒落区3m左右时安装支架，为穿楔工作准备好。同时，能够最终靠将多个支架连为一体的方法，提升支架整体的强度和稳定能力。2．3．2穿楔根据塌方区岩石强度和真实的情况的差异，可以再一次进行选择钢轨、小型刚、木板等作为穿楔材料。对于该工程而言，由于在冒落堆中存在有大块的岩石，因此直接用钢轨进行穿楔。为了确认和保证打入穿楔的质量，要对钢轨进行预先处理，将其头部切割成尖形，使其能够击碎大块岩石。在施工中，要保证钢支架和前方稳定的冒落碴堆能够共同分担中间围岩的重量，穿楔的长度应该超过出碴扰动区域。必须要格外注意的是，在施工中，要确保钢轨的间距在260mm以内，避免缝隙过大造成岩石的掉落。在打人穿楔过程中，当钢轨大部分进入岩体后，要在其尾部加上钢管，继续接受撞击。233出碴首先，在超前护顶的掩护下，要对出碴顺序做到合理分配，先出两侧的碴石，架设立脚，在保留中间碴堆的情况下，对顶梁进行架设。在支架垂直方向，使用工字钢或者槽钢堆积进行焊接支撑，确保支架能形成一个统一的整体。然后，要对出碴量和出碴速度进行明确，确保稳定出碴，不会对冒落堆的稳定造成影响，防止造成钢楔前端出现下探的情况。最后，要做到稳扎稳打，不贪(下转第1683)168企业技术开发2014年3月2．3牺牲阳极保护法镁、铝、锌和它们的合金是牺牲阳极材料中最常见、常用的。对于土壤中电阻率高的环境中，镁合金的阳极开电路位置高，恰巧的的克服了电阻率。锌合金的优点是电流效率高、自带腐蚀不高、可使用时间长、能在带有电阻率的土壤中使用。铝的发电量高于镁和锌，但是在性能变化莫测不稳定的土壤中，阳极效率不高，因此很少被使用。因为牺牲阳极保护法的系统中的每个阳极都是独立工作的，因此要求能够对被保护一方的提供自然电位、阳极性能、保护电位功能的测试设备。保护测试设备应该具有辅助试片，在保护材质的同时应该也保护试片。管道中牺牲阳极采用单支或集中的两种方式来分布。因为管道一般都是在郊外，阴极的保护多数都是采用能调 节的外加电流系统来保护管道 ，牺牲 阳极方法只被用来临 时保护。在城市中地铁 ，金属建筑 物等都存在很多的杂散 电流 ，使管道被杂散 电流腐蚀的情况 比较普遍严重 。杂散 电流时非常不稳定 的，给排除它带来 了很大的困难 ，这个 时候其他的排流方法就很难有作用 。除了阴极 的保护作用 外 ，牺牲 阳极还具有非常好的接地排流 的功能性 。虽然这种 方法使用范 围广 ，构造简单 ，安全性大 ，但是保护 的距离 比 较短。我们大家可以从这一个方面来考虑 ，减少每组阳极 的分支 数量 ，来增加组的数量 ，有利于在 阴极保护电流的时候 的 分配 ，提高排流的效率 。因此在燃气管道保护中最常用的 就是牺牲 阳极保护法 。 (上接第164页)多不冒进 ，将出碴 的长度控制在 能够很好的满足下 一 个支架的撞楔需求即可 。 2．3-4 支架 安装 在该工程项目施工 中，选择 11 工字钢作为支架材料 。支架 有立柱和顶梁两部分所组成 ，一方面要在立柱与地面交接的 位置 ，加焊钢板 ，以扩大接地面积 ，提升承载能力 。另一方 面要将立柱与顶梁相接 的位置支撑卡板形状 ，便于就位和 固定 。在对支架来安装 的过程 中，需要 注意 以下几个方 面 的问题 ： ①支架应该安装在设计 毛断面以外 ，以获得永久的支 护空间。 ②在必要时，需要采用双顶梁结构 ，提升顶梁的强度。 ③要确保两侧 的围岩强度达标 ，能确保立柱 的稳 定 。如果 围岩脆弱或者 同样 出现垮塌 ，则需要在立柱后加 上木板 ，增加立柱与围岩的接触面积 。在必要的情况下 ，还 可以对 围岩进行注浆 固结。 ④在矿岩接触带 ，需要采取对应 的措施 ，避免水 流等 因素对于矿产开采的影响。 2．4 质 量控 制 在施工全套工艺流程 中 ，要切实做好质量控制工作 ，避免工程 存在质量隐患。对 于该工程来说 ，应该从 以下几个方面对 实施工程质量来控制 ： ①对支架立柱来安装时 ，需要结合岩石 的实际情 况 ，对立柱基础进行加 固，避免因压力过大导致地面下沉。 ②要确保焊接施工的质量 ，对焊缝强度进行检查 ，保 3 结 语 燃气输送是保护燃气 管道 的工程 中一项十分重视 的 工作 。当前管道 自身的防腐层加上牺牲阳极保护法的联合 使用是最划算 、最合理 、高效率的防腐蚀保护措施 。仅仅有 防腐层无法保证是在生产 、传送 、建造 中不受到任何 的影 响破坏。将管道与存在腐蚀性的环境完全的隔离是不可能 做到的。闪此要联合牺牲 阳极保护法来维持有效 的防腐 ， 利用牺牲阳极 中的技术原理与合理 的安装与埋 管道 的设 计工艺 ，能有效 的提高管道 的寿命 ，进一步避免 了频繁 的 更换埋在地里的管道 。提高燃气在人们牛活中的安全性 ， 燃气公 司的经济效益会 明显的提高。 参考文献 ： [1】 1 姜君．浅论燃气管道阴极保护方法的改进措施IJ1．城市建设 理 论研究(电子版)，20 12，(1 61． 【2] 解丽朋．埋地燃气管道 与其它地下管道 间距 问题及保护措 施 IJl_城市建设理论研究(电子版)，20 13，(12)． 【3] 郝君第．燃气管道阴极保护在线数据监测管理系统探讨I J1．广 州化工，2012，(11)． [4] 周斌葛，张洁，汪齐鸣，等．燃气管道防腐技术分析IJ1．上海煤气 ． 2 0 13，(5)． 证支架整体 的稳定性。 ③对于相邻支架的间距 ，应该结合实际压力情况进行 灵 活调 整 。 ④在出碴时 ，要做好控制工作 ，确保两侧 以及顶部不 会出现连续漏碴的情况 ，且 四周的围岩 和碴堆要保持稳 定 。 3 结 语 在采用撞楔法施工工艺后 ，井巷 中的塌方区保持了长 久的稳定 ，在其他工程施工和矿产开采中都不存在安全隐 患 ，有效保证了矿产开采工作 的安全稳定进行。因此 ，对于 矿山工作人员而言 ，要结合真实的情况 ，采用撞楔法对 井巷 塌方 区进行处理 ，减少工作中的不稳定 因素 ，保证作业人 员的安全 。实践证明，撞楔法施工是一种简便实用 的方法 ， 应该推广 参考文献： [1] 郭建清撞 楔法施工在穿越井巷塌方区的应用【Jj_中国矿山工 程，2013，(1)． [2] 王永锋，李新惠． 撞楔法支护在巷道掘进过断层破碎带 中的应 用【J1．山西建筑，201 l，(7)． 【3] 章德军 ．过 破碎带 和 突出煤层 的施工 措施 lJ 1．科技 创业 家 ， 2012，(6)．