一种岩溶巷道冒顶处理施工方法

本发明涉及地下工程，特别涉及一种岩溶巷道冒顶处理施工方法。

背景技术：

1、岩溶地区通常蕴藏着丰富的矿产资源，修建地下巷道可以为资源运输提供便捷的通道且有利于保护当地的生态系统，但是岩溶地区地质条件复杂，溶蚀区内多为流沙和砾石等溶蚀区充填物，在矿压的作用下，致使溶蚀区上方老顶离层、垮落。为巷道的设计和施工带来很大挑战。

2、冒顶是指在地下巷道施工过程中由于底层或岩石不稳定导致顶部发生塌方、落石现象，处理冒顶问题一般采用锚杆、锚索联合支护、超前拉移支架等措施，但在岩溶巷道施工中锚杆锚索施工不明显，存在落石伤人的风险。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种施工简单、安全可靠的岩溶巷道冒顶处理施工方法。

2、本发明解决上述问题的技术方案是：一种岩溶巷道冒顶处理施工方法，包括以下步骤：

3、s1:将综掘机退后，并靠左帮停放，右帮留出行人及材料运送通道；

4、s2:在综掘机后方低洼点开挖集水池，在综掘机右侧底板开挖毛水沟；

5、s3:垮落处后方沿顶施工，设置套棚并加固连锁；

6、s4:套棚棚梁上安装前探梁；

7、s5:打撞楔；

8、s6:清理溶蚀区的矸子；

9、s7:架设工字钢棚并加固；

10、s8:清理底板矸石；

11、s9:安装底板加固钢梁；

12、s10:马丽散注浆充填顶帮空洞；

13、s11:浇筑混凝土。

14、上述岩溶巷道冒顶处理施工方法，所述步骤s3中，从垮落处退后10m处开始按沿顶施工，与原架棚棚梁相平进行套棚加固支护，套棚安装在原架棚中间，套棚棚腿垫木块，套棚棚梁与套棚棚腿严密接合；由外向里逐架推进套棚，在套棚推进过程中，每3m用两根工字钢专配卡子将套棚棚梁连成整体，并在套棚棚腿两侧安装抱箍加固套棚棚梁。

15、上述岩溶巷道冒顶处理施工方法，所述步骤s4中，前探梁包括2根长度为4m的工字钢前探梁，间距为1.5m，前探悬壁长度不超过前探梁总长度三分之一，施工过程为：先将其中一个前探梁托举向前挪移，并与工作面顶实，两人扛稳梁，一人将后面一个链环取下并挪至设计位置，挂在套棚棚梁上后，用木楔将链环与前探梁、套棚棚梁之间打紧，牢固可靠，另外一个前探梁用同样方法挪移并固定；前探梁挪移并固定好后，将套棚棚梁从前探梁靠帮的一侧穿到前探梁上方；若难以穿过时，则先固定一个前探梁，另外一个暂不固定，待套棚棚梁安设好后再将其固定。

16、上述岩溶巷道冒顶处理施工方法，所述步骤s5中，在第一架套棚棚顶施工超前撞楔，撞楔为φ30mm圆钢，长度2.5m，撞楔间距为150mm；撞楔施工完成后，用铁丝将撞楔尾端与溶蚀区后方原有套棚棚梁扎紧，撞楔后端固定在后一架的套棚棚梁下，每前进1米，施工一排超前撞楔。

17、上述岩溶巷道冒顶处理施工方法，所述步骤s6中，采取人工清理矸石，先清理安装套棚棚梁的位置的矸石，矸石清理距离500mm够架套棚棚梁时，移动前探梁，安装2根套棚棚梁，并用钢筋网、竹篾排和板材进行背护，套棚棚距中对中400mm；然后用长1m的φ30mm圆钢斜插帮壁内进行超前控帮，防止清理两帮腿窝时帮部矸石垮落，再进行清掏套棚棚腿窝子；在钢筋网内侧先铺设一层竹篾排，防止淤泥漏出，钢筋网每隔200mm用铁丝进行绑扎，每处不少于3圈；半圆木进行腰背帮顶。

18、上述岩溶巷道冒顶处理施工方法，所述步骤s7中，若无法施工超前撞楔时，采取架设密集棚的方法通过溶蚀区，所用工字钢棚距为200mm～400mm，所有架设的工字钢棚的棚帮、棚顶及两肩窝背实、背紧，架好一架工字钢棚后立即在工字钢棚棚梁上用前探梁固定，工字钢棚两侧棚腿上各安装抱箍加固2道工字钢与后方工字钢棚联成一体。

19、上述岩溶巷道冒顶处理施工方法，所述步骤s7中，当工字钢套棚至跨顶处时，先施工撞楔进行超前管理顶帮，找顶确认安全无误后工作人员进入作业，伸前探梁前进行二次敲帮问顶，清理危岩，上套棚棚梁时人员在支护好的巷道下将套棚棚梁抬起，上至前探梁上，不得在迎头未完全支护好的顶板下抬棚上梁。

20、上述岩溶巷道冒顶处理施工方法，所述步骤s9施工方式为：人工开挖底板至实底，再用安装工字钢将每架套棚左右两帮撑住，防止帮部来压挤拢套棚棚腿，然后底板现浇c25混凝土；最后在浇筑混凝土上方铺设红模板保护混凝土。

21、上述岩溶巷道冒顶处理施工方法，所述步骤s10中玛丽散注浆施工方式为：在垮顶处第一架支护完好工字钢棚处，从工字钢棚棚梁向空洞区内布设6根注浆管，布设间距500mm，然后利用掉落的渣石和旧风筒将巷道封严；开始压注马丽散时，把两根吸料管分别插入树脂和催化剂桶中，活塞在气压的作用下运动，将两种料以1:1的比例混合输送到注射枪里，通过注射枪压注到待注区域，注浆时，发现漏液及时用塑料编织袋、棉纱进行封堵，然后停止注液，并用清水将注浆管冲干净，待液体膨胀凝固后，再开始注浆。

22、上述岩溶巷道冒顶处理施工方法，所述步骤s11中，浇筑混凝土为全断面混凝土喷浆支护，喷浆厚度为100mm，若一次喷浆厚度达不到设计要求时，则分次喷射；喷浆过程中根据出料量变化调整给水量，保证水灰比准确；喷浆工作结束后，喷层连续洒水养护28天以上，每天洒水不得少于一次。

23、本发明的有益效果在于：本发明从垮落处后方套棚开始加固连锁，并采用前探梁和超前撞楔进行空顶区临时支护，随后再架设套棚通过溶蚀区，最后浇筑玛丽散和混凝土完成支护。本发明克服了岩溶巷道充填物松散、冒顶难以处理的困难，从而解决现有冒顶技术中存在安全风险的问题。

技术特征：

1.一种岩溶巷道冒顶处理施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的岩溶巷道冒顶处理施工方法，其特征在于，所述步骤s3中，从垮落处退后10m处开始按沿顶施工，与原架棚棚梁相平进行套棚加固支护，套棚安装在原架棚中间，套棚棚腿垫木块，套棚棚梁与套棚棚腿严密接合；由外向里逐架推进套棚，在套棚推进过程中，每3m用两根工字钢专配卡子将套棚棚梁连成整体，并在套棚棚腿两侧安装抱箍加固套棚棚梁。

3.根据权利要求1所述的岩溶巷道冒顶处理施工方法，其特征在于，所述步骤s4中，前探梁包括2根长度为4m的工字钢前探梁，间距为1.5m，前探悬壁长度不超过前探梁总长度三分之一，施工过程为：先将其中一个前探梁托举向前挪移，并与工作面顶实，两人扛稳梁，一人将后面一个链环取下并挪至设计位置，挂在套棚棚梁上后，用木楔将链环与前探梁、套棚棚梁之间打紧，牢固可靠，另外一个前探梁用同样方法挪移并固定；前探梁挪移并固定好后，将套棚棚梁从前探梁靠帮的一侧穿到前探梁上方；若难以穿过时，则先固定一个前探梁，另外一个暂不固定，待套棚棚梁安设好后再将其固定。

4.根据权利要求1所述的岩溶巷道冒顶处理施工方法，其特征在于，所述步骤s5中，在第一架套棚棚顶施工超前撞楔，撞楔为φ30mm圆钢，长度2.5m，撞楔间距为150mm；撞楔施工完成后，用铁丝将撞楔尾端与溶蚀区后方原有套棚棚梁扎紧，撞楔后端固定在后一架的套棚棚梁下，每前进1米，施工一排超前撞楔。

5.根据权利要求1所述的岩溶巷道冒顶处理施工方法，其特征在于，所述步骤s6中，采取人工清理矸石，先清理安装套棚棚梁的位置的矸石，矸石清理距离500mm够架套棚棚梁时，移动前探梁，安装2根套棚棚梁，并用钢筋网、竹篾排和板材进行背护，套棚棚距中对中400mm；然后用长1m的φ30mm圆钢斜插帮壁内进行超前控帮，防止清理两帮腿窝时帮部矸石垮落，再进行清掏套棚棚腿窝子；在钢筋网内侧先铺设一层竹篾排，防止淤泥漏出，钢筋网每隔200mm用铁丝进行绑扎，每处不少于3圈；半圆木进行腰背帮顶。

6.根据权利要求1所述的岩溶巷道冒顶处理施工方法，其特征在于，所述步骤s7中，若无法施工超前撞楔时，采取架设密集棚的方法通过溶蚀区，所用工字钢棚距为200mm～400mm，所有架设的工字钢棚的棚帮、棚顶及两肩窝背实、背紧，架好一架工字钢棚后立即在工字钢棚棚梁上用前探梁固定，工字钢棚两侧的工字钢棚棚腿上各安装抱箍加固2道工字钢与后方工字钢棚联成一体。

7.根据权利要求1所述的岩溶巷道冒顶处理施工方法，其特征在于，所述步骤s7中，当工字钢套棚至跨顶处时，先施工撞楔进行超前管理顶帮，找顶确认安全无误后工作人员进入作业，伸前探梁前进行二次敲帮问顶，清理危岩，上套棚棚梁时人员在支护好的巷道下将套棚棚梁抬起，上至前探梁上，不得在迎头未完全支护好的顶板下抬棚上梁。

8.根据权利要求1所述的岩溶巷道冒顶处理施工方法，其特征在于，所述步骤s9施工方式为：人工开挖底板至实底，再用安装工字钢将每架套棚左右两帮撑住，防止帮部来压挤拢套棚棚腿，然后底板现浇c25混凝土；最后在浇筑混凝土上方铺设红模板保护混凝土。

9.根据权利要求1所述的岩溶巷道冒顶处理施工方法，其特征在于，所述步骤s10中玛丽散注浆施工方式为：在垮顶处第一架支护完好工字钢棚处，从工字钢棚棚梁向空洞区内布设6根注浆管，布设间距500mm，然后利用掉落的渣石和旧风筒将巷道封严；开始压注马丽散时，把两根吸料管分别插入树脂和催化剂桶中，活塞在气压的作用下运动，将两种料以1:1的比例混合输送到注射枪里，通过注射枪压注到待注区域，注浆时，发现漏液及时用塑料编织袋、棉纱进行封堵，然后停止注液，并用清水将注浆管冲干净，待液体膨胀凝固后，再开始注浆。

10.根据权利要求1所述的岩溶巷道冒顶处理施工方法，其特征在于，所述步骤s11中，浇筑混凝土为全断面混凝土喷浆支护，喷浆厚度为100mm，若一次喷浆厚度达不到设计要求时，则分次喷射；喷浆过程中根据出料量变化调整给水量，保证水灰比准确；喷浆工作结束后，喷层连续洒水养护28天以上，每天洒水不得少于一次。

技术总结
本发明公开了一种岩溶巷道冒顶处理施工方法，包括以下步骤：将综掘机退后；挖集水池和毛水沟；垮落处后沿顶施工，设置套棚并加固连锁；套棚棚梁上安装前探梁；打撞楔；清理溶蚀区的矸子；架设工字钢套棚并加固；清理底板矸石；安装底板加固钢梁；马丽散注浆充填顶帮空洞；浇筑混凝土。本发明采用前探梁和超前撞楔进行空顶区临时支护，随后架设套棚，浇筑玛丽散和混凝土完成支护。本发明克服了岩溶巷道充填物松散、冒顶难以处理的困难，从而解决现有冒顶技术中存在安全风险的问题。

技术研发人员：赵延林,李天尧
受保护的技术使用者：湖南科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17