安全工程师考试《安全生产技术》资料选登(2)

　　砌碹巷道修所的探讨

　　砌碹作为传统的支护方式，在开拓和准备巷道中曾经得到广泛使用，目前，虽然比较先进的锚喷支护在煤矿中已经推广普及，但是，由于砌碹支护具有材料来源广、投资小、抗压强度大、对软岩及破碎带围岩整体封闭相对好等优点，因而部分煤矿在服务年限长、地压较大的主要巷道仍采用这种支护方式。由于碹体的刚性特点，在矿山压力的作用下，碹体常出现大范围损坏的现象，给运输、通风和行人带来了威胁。如何对损坏的砌碹巷道进行经济有效的修护，使其在服务年限内保证正常使用，仍然是煤矿技术工作者面临的课题。为此，通过对皖北煤电公司几个矿井修护砌碹巷道的调查统计，提出几点浅显的看法。

　　1碹体破坏的原因

　　巷道开挖后，围岩原有的应力平衡状态受到了破坏，巷道周边依次形成松动圈、塑性变形区和弹性变形区。围岩松动圈和塑变区是围岩体弹性能释放后的一种状态，它是在岩体的破裂和运动中形成的，由于塑性变形区的岩体都具有较大支承强度，所以巷道的支护对象是围岩松动圈。松动圈岩块由裸露到表层到内部破裂面存在着由小到大的摩擦力，当这种摩擦力足够大时，就可使岩块相互啮合而不掉落。利用松动圈内这层自承带来加固巷道是修护技术的基本构想。碹体整体式支架作为一种刚性支护体，有其良好的承载能力。但是，当壁后存在空间时，由于不能及时支护围岩，一旦围岩产生动压，碹体就会遭到脆性破坏。凹凸不平的岩体表面对碹体造成的应力集中，是碹体破坏的直接原因。

　　通过对皖北煤电公司部分矿井砌碹巷道破坏的调查分析，得出的碹体破坏原因有以下几点：

　　(1)掘进巷道成型差，部分地段超挖严重。冒空区过顶不实，造成支架受载不均，来压后呈屋脊变形。

　　(2)过地质构造带、软岩及穿煤层段巷道易破坏。其原因是破碎带、软岩及煤层稳定性差。

　　(3)受采动影响巷道被破坏最为普遍。由于采场动压破坏了巷道围岩的受力平衡，导致巷道支架破坏。

　　2砌碹巷道的修复

　　碹体受压变形后，砌块接缝中的灰浆粘结力被破坏，碹壁开裂，直墙鼓出，拱顶呈锅底下坠或平顶，顶空呈屋脊形。此时，由于碹石相互咬合，凹凸毛糙的缝隙表面产生的摩擦力使碹体呈多铰拱状态，外观上呈现柔性起伏，使载荷分布均匀，在承受200mm的变成后仍具有一定的支撑力。由于砌碹支架的脆性特点，这种变形破坏达到一定程度就会造成掉落或冒顶。因而，在它还具备一定残余强度时进行修护是非常必要的。为此，提出以下几种修护方法供参考。

　　2.1喷射混凝土修护

　　直墙半圆拱巷道拱部较易损坏，如果不再受采动影响或压力趋于稳定，对拱部只需冲刷后喷射70~100mm厚的混凝土进行粘贴补强即可。这种方法的优点是机械化程度高，劳动强度小，施工快。由于巷道压力已经释放，破碎围岩近似成为均一岩性，大部分灰浆渗入碹壁表面裂隙，能使互不联系或联系较弱的碹块重新胶结成一整体。喷体与碹体相互依存，共同受力，其微小的可缩性和较大的刚度既能阻止或减缓软岩的蠕变，又能适应巷道的收敛变形。