蘇橋煤礦于2005年12月開始基建，礦井設計年產量21萬噸，開采二迭系童子巖組含煤地層。由于區域推覆構造的作用，復蓋在童子巖組地層上面的是地質時代較老的棲霞灰巖和石炭系林地組砂礫巖。破壞性巨大的推覆構造導致礦區內斷裂極發育，緩斷層、高角度斷層互相交錯疊加，構造的破壞表現為多期次活動及活動的強烈性，特別是復蓋在童子巖組之上的林地組砂礫巖與棲霞灰巖受F0斷層(F0斷層破碎帶寬0.2~50m不等，斷面兩翼破壞波及面廣，斷層局部導水性較強,靠近灰巖且形成溶洞)切割的影響，導致砂礫巖極其破裂，原生的結構整體性、穩定性遭到嚴重破壞，裂縫破碎帶長期受地表水的浸蝕及地表泥砂的填充，也致使該區域地層風氧化帶深度深、強度大，局部的圍巖就象是由一塊一塊的孤石夾伴泥沙堆積在一起。由于蘇橋煤礦+360上部井巷工程處在該惡劣破碎地層的范圍之內，且設計斷面主要為大斷面的車場、三岔門，工程量大。因此，巷道的正常掘進和支護面臨著重重困難。如何采用可行的安全技術措施，保障施工進度，防止發生冒頂事故，確保施工安全，是擺在籌建處全體工程技術人員面前的一項艱難的課題。本文以蘇橋煤礦+360上部井巷工程掘進，遇林地組沖擊層破碎圍巖為例，對松軟破碎圍巖掘進防冒頂技術措施進行分析，以供惡劣破碎地層掘進施工借鑒。

    一、主要技術方案及措施

    1、采取控制爆破技術。針對施工中圍巖破碎情況，采用控制炮眼深度、間距，嚴格控制裝藥量(局部周邊眼裝藥量控制1/5～1/2節)，必要時增打周邊空眼，采用切割預裂爆破技術，降低爆破對圍巖的破壞程度。

    2、采用巷道兩翼及上部超前，中下部滯后的施工方法。通過采取這一措施，使中下部圍巖自然抵御迎頭片幫，起到了控制圍巖暴露面積，縮短圍巖暴露時間的作用，降低了工作面初期的支護難度，為工作面的正常支護贏得寶貴的時間。

    3、采用金屬錨桿超前護頂、前探梁超前支護措施，控制頂板垮落，確保施工安全。由于工作面巖性總體為孤石堆積，一旦掉落一塊，必將接二連三，且靜壓與沖擊狀態對支架的受力性能差別巨大，因此，控制巷道斷面以外的巖石冒落成為該技術應用的關鍵所在!施工中，我們采用3.5m長鉆桿鑿眼， 25×3m焊接管作為錨桿材料，錨桿間距視情況控制在0.25m～0.4m，排距控制在1.2m～2.0m，通過采取這一措施，使工作面的頂幫孤石均處在錨桿和支架的控制之內，有效地控制了頂板冒落，降低了巖石冒落對支架的沖擊力，結合采用超前支護，保障了施工安全。

    4、加強支架的整體性。在金屬拱架間設置4～5根 16鋼筋結合螺帽固定的拉桿，視情況補打支架間的縱向豎向支撐等，降低支架的架設難度，保證支架的架設安全，顯著提升了支架的整體穩定性。

    5、合理選擇支護強度。原設計采用15～18kg/m鋼軌拱架，其受力性能較差。經論證，采用9#礦工鋼作為支架材料，礦工鋼拱架連接位置根據各作業地點原始條件情況靈活選擇，使礦工鋼拱架在滿足支護強度的前提下盡可能達到方便現場操作；此外，根據各地點巷道壓力情況，適當控制棚距，并酌情增設豎撐等，棚距由原常規的1000mm調整為600～800mm，保證支架強度滿足要求。

    6、適時采用短掘短砌施工方法。主斜井+360交岔點及+360主平峒局部極破碎，巷道壓力巨大。對此，及時組織短掘短砌施工方法，確保支護強度，避免了冒頂后患。

    7、堅持一次成巷。施工地段圍巖極破碎、斷面大、淋水大，一次成巷施工難度極大。對于是否一次成巷施工，籌建處組織了多次的技術研討，展開了激烈的爭論，基本形成了一次成巷的共識。對于主、副斜井斜面三岔門的施工問題，采用通過繩道口開掘的方式，結合松軟巖層防冒頂施工技術，實現了一次成巷施工。此后，該礦井巷工程全部實施一次成巷施工，避免了二次擴刷可能造成的冒頂隱患，減少了二次支護成本和施工難度。

    8、加強現場施工安全技術管理。針對各施工段的圍巖破碎情況，適時組織現場跟班技術指導，保障作業地點退路暢通，做好必要的退路、支護防范等工作，為松軟破碎帶巖層掘進的施工安全保駕護航。

    二、取得成效

    1、確保施工安全。通過采取上述措施，使所有的作業人員均能在支架及錨桿的保護下進行作業，確保了施工人員的生命安全。

    2、減少冒頂工程量。剛開工時(2005年12月)，在主斜井+360施工通道施工中，由于未采取以上施工技術，平均每米巷道冒頂量為2.82m³。從2006年元月份開始采取以上施工技術，延米冒頂量為0.335m³(主要是在+360主平峒距峒口83～91m處，由于斷面大，圍巖象孤石堆積在一起，壓力大，金屬拱架間距1m，支護強度不夠，造成冒頂224m³)。減少冒頂量1549m³。

    3、顯著降低坑木耗。施工初期，由于經驗不足，選擇的支護間距為1m，使用18kg/m鋼軌，支護強度不夠，2005年2月13日在+360主平峒開口約80m處，發生長度8m的冒頂，接頂使用 14×4m 木柱267根、板皮800塊，耗用坑木共計30.16m³；+360主平峒前段80m共用坑木111.52m³，延米耗用坑木1.394m3。采取防冒頂措施后延米耗用坑木0.61m³，按660m計算，節約坑木517.44m³。

    4、保障施工進度。在+360上部井巷工程，設計斷面主要為車場、三岔門，斷面跨度大的情況下，每月平均單進達65m。

    5、穩定職工隊伍。在施工初期，由于未采取以上安全技術措施，對頂板冒頂控制能力差，施工安全受到嚴重威脅，且施工進度慢，導致個別職工產生懼怕畏縮情緒，自采取安全技術措施后，施工安全得到保障，至今為止，合同工穩定率達100%。

    6、一次成巷的效果。按設計斷面一次成巷，減少二次擴刷時應力加大、頂板管理難度加大而產生的冒頂。在前期的主斜井+360斜面三岔門施工中，沒有一次成巷，而是采用小斷面掘進后擴刷成巷，產生大冒頂，處理了一個月半。

    7、節約投資成本。以上施工技術的實施，僅上列的減少冒頂工程量1549m3以及節約坑木耗517.44m³，就創造效益1549m³×220元/m³+517.44m³×650元/m³=67.72萬元。

    三、結束語

    總結蘇橋煤礦松軟破碎圍巖掘進施工的經驗教訓，我們認為，對松軟破碎圍巖的井巷掘進施工，必須嚴加控制頂板，防止產生冒頂現象，一旦產生冒頂，將大幅度加大處理難度，且作業人員必須在空頂下裝頂,操作安全難于得到保障。通過實踐的檢驗，采用上述的安全技術措施及一次成巷施工方法,能滿足安全生產的需要，技術上可行、經濟上合理、安全上可靠，可供惡劣破碎地層掘進施工借鑒。