浅谈矿井施工预防塌方处理

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摘要:矿井在施工和使用过程中，塌方的出现是对生产的严重安全威胁，矿井塌方对矿井企业、对施工单位和对职工的生命和财产的安全和未来发展有重要的影响，本文基于长期的矿井施工工作经验，总结了预防矿井塌方的一些施工措施，对塌方处理的方法和步骤进行了讲述。

关键词:矿井施工 塌方 预防

随着我国社会主义市场经济的建立，现代化建设的步伐逐步加快，社会对各种矿石原料的需求逐步增加，矿山企业为了满足社会上不断增长的需要，加强了矿山开采的力度，矿石开采出现了深层化的趋势。在矿石的深层开采中不可避免地会遇到矿井施工的问题，而作为矿井施工和使用中重大的安全隐患――塌方，成为各方面的焦点，本文尝试从施工的角度出发，在实际工作的基础上总结出：以喷锚、钢筋网、格栅、钢架等为初期支护，模筑混凝土或钢筋混凝土为二次支护，并在二次支护之间敷设橡胶防排水板加土工布的施工步骤、方法和措施并辅以必要的超常锚杆、小导管深孔注浆法等施工技术。

1、矿井塌方预防的施工措施

1.1 塌方前的征兆

塌方前一般会有各种预兆，首先，围岩变形速度或数据值超过允许值。其次，喷射砼产生纵横向的裂纹或龟裂。再次，在坑顶或坑壁发现不断掉下土块、小石块或构件支撑间隙不断变大、张开。再次，岩层的原理、节理缝或裂隙变大、张开。再次，支撑梁、柱变形或折断，楔子压扁劈，填塞木弯曲折断，扒钉受力变形，木支撑发出“劈啪”破裂声。最后，坑道内渗水、滴水突然加剧或变浑。

1.2 预防塌方的施工措施

隧道施工预防塌方首先做好地质预报，选择相应的安全合理的施工方法和措施。在施工中注意掌握下述要点：首先做好矿井施工的排水。在施工前和施工中均应采取相应的防排水措施，尽可能将坑外之水截于坑道之外。其次，在施工中尽量采用短距离开挖的方式。各部开挖工序间的距离要尽量缩短，以减少围岩暴露时间。再次，降低炸药使用量，控制爆破强度。在爆破时，要用浅眼、密眼，并严格控制用炸药量或用微毫秒爆破。再次，加强支护。针对地压情况，确保支护结构有足够的强度。再次，施工中采用快衬砌的方式。衬砌工作须紧跟开挖工作面进行，力求衬砌尽快成环。最后，勤检查、勤量测。对围岩发现有变形或导形，要立即采取有效措施及时处理隐患。

2、塌方处理

2.1 一般处理塌方的步骤及方法

塌方处理的关键在于：首要是防止塌方扩大，塌方发生后，首先应防止塌方范围继续扩大。其次是在塌方范围内的顶部与侧壁石及大裂缝，应先行清除或锚固，加强原有支护，以防止塌方扩大。再次是在塌方范围内架设或喷射砼，必要时加设锚杆。最后是加快衬砌，以保证塌方不再扩大。当塌方体积小，且塌方范围已进地喷锚或已架好较为牢固的构件支撑时，可由两端或一端先上后下地逐步清除塌碴，随挖随喷射砼，随架设临时构件支撑支顶。如塌方体积较大，或地表已下沉，或因塌体堵塞无法进入塌方范围进行支护时，则可注浆加固塌体，然后用“穿”的办法在塌体内进行开挖、衬砌。

2.2 处理塌方常用的支护技术

推荐处理塌方的第一项技术为喷锚处理技术。处理塌方时，由外向内、由上向下，逐段随清塌渣随向岩壁先射一薄层砂浆，然后再喷射砼。砼宜分层喷射，每层厚5cm左右。在喷射1～2层砼后，可随即加设锚杆再喷射砼。最后，塌渣清除后，随绑好衬砌。

推荐处理塌方的第二项技术为支撑构建的选择技术。当在塌体不太高，塌穴略呈锥形，塌壁不太松散的情况下，使用人字架支撑塌方支撑。当当塌体较高，但塌体2侧壁形状较整齐，且侧向压力不大时，可按垂直于隧道的方向架设横向排架。先将塌体顶的石渣扒平，铺上横梁，再在其上架设排架。排架间距根据塌穴围岩情况而定，一般为1～2cm左右。当当塌方较大，且围岩压力也较大时，宜在塌方范围内全部用纵棚架支撑。先将塌渣顶部适当扒平，沿隧道中线方向平行设置纵地梁数根(地梁下预铺横梁)，于纵地梁上按照导坑支撑的形式以1m左右的间距架设箱形棚架。以后逐层向上架设至塌方顶部，用填塞塞紧。随塌渣的清除，加设立柱，并以纵撑撑牢。当塌方直至地表面而深度不大时(小于10m)，可设置井箍，由地面向下逐步清除塌渣，随即架设箍架支撑。当塌穴较深时，则可先将井口至塌渣顶面一段箍好，不进行清理塌渣，而在洞内采用穿过塌方的施工方法。当塌穴成斜孔时，处理方法根据斜度而定，倾角≤30°，可按斜井施工方法进行出渣及支撑;倾角>35°时，运用井箍支撑及由上而下地清渣。

2.3 处理衬砌措施与回填方法

在初砌施工中，应注意：第一，随着塌渣的逐渐清除，衬砌逐段推进，快速成环。第二，如塌方范围的围岩不够稳定，在处理塌方中有继续坍塌的可能时，可在塌方范围内选择适当位置做塌体护拱，以掩护施工操作。护拱上应以碎渣铺填2m厚左右作为缓冲层。

在处理塌体体回填时应注意：第一，塌方清除塌渣后，则拱背应先以浆砌片石回填2～3cm厚，其上再用干砌片石回填，回填高度应尽量填满塌方范围，塌体内木支撑应尽量拆除。第二，在塌体的护拱与拱圈间应全部回填密实，塌体护拱以上回填厚度不应小于2m。第三，如塌方直达地表，除按规定做好拱部回填外，另用一般土石回填夯实至距地表1～2m，再用粘土回填至高于地表并向四周倾斜，周围做好排水沟。

参考文献

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