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目的和任务
根据矿山生产总体部署，各矿区技术人员在总结和分析原来已有工作成果和工艺基础上，对焦家村东金矿床的构造、岩性、围岩蚀变、矿化特征及矿体赋存规律等方面进行了综合分析研究，认真分析焦家村东及其边部的地质特点，认为现有的村东矿区的运输距离和运输水平已经不适应现有的生产能力，为从根本上解决运输不及时带来的供矿不足，迫切需要在焦家矿区和村东矿区施工一条供矿运输巷道。
经过对本区段的分析认为该区段由碎裂岩和糜棱岩化碎裂岩组成，岩体较破碎。前期在-230中段施工时由于岩体破碎严重，且有裂隙水渗透，工程一直打打停停，进展缓慢，在施工至20米左右时由于对周围地质情况的估计不足，致使出现大面积塌方，巷道上方塌陷高度达10米高度，迫使工程停工。最后通过对该区域的地质情况分析，认为从-230中段已经不适合再次施工。决定在-270中段重新施工运输巷道，且要采用更为先进的超前支护方式强行通过该破碎岩体。施工完成该运输巷道。
二、区域地质背景
矿区位于胶北地台的西部，其大地构造处于华北地台胶东台隆之胶东隆起区，西临沂沭断裂带，即新太古代胶东群郭格庄变质岩，东部为玲珑超单元九曲单元的中细粒二长花岗岩，北部为龙口凹陷盆地，南部为莱州凹陷。（见图2-1）。
图2-1区域构造分布图
2.1 地层
该区域属于华北地层区，鲁东分区的胶东地层小区，主要有新太古代胶东岩群（Ar4j），古元古代荆山群（Pt1j),粉子山群（Pt2f）及第四系潍北组（Q）--松散堆积物。
2.2 构造
区内构造以断裂为主，而且及其发育，多为脆性断裂构造，与金矿成矿关系密切。
2.3 岩浆岩
区内岩浆岩广泛发育，主要分布在焦家断裂带的下盘，包括新元古代玲珑超单元（I24）,中生代的郭家岭超单元（g52）及其同期生成的脉岩。
三、矿区地质特征及矿床地质特征
3.1矿区地质特征
工作区位于新城～焦家断裂和河东～望儿山断裂之间。地势低平，除在小山丘、沟边和人工挖掘处有花岗岩出露外，大部分被第四系覆盖。据探矿工程揭露，第四系下为花岗岩和胶东岩群齐山组。
工作区内构造主要以断裂为主。主要断裂为新城～焦家～寺庄断裂（中段）、河东～望儿山断裂（南段）、鲍李断裂、河西龙埠断裂和焦家村东断裂。沿上述断裂发育有较强的蝕变及矿化、形成破碎蚀变带。
3.2 矿床地质特征
3.2.1焦家金矿床地质特征
焦家金矿床主要赋存在龙～莱断裂焦家段（简称焦家断裂）下盘的绢英岩化、黄铁绢英岩化碎裂质花岗岩石中。其北部与河东～望儿山断裂在朱宋一带与之复合。
焦家主断裂沿走向长约20km，宽50～300m，走向NNE～NE，倾向NW，延深925m（工程控制的最大斜深）。平面形态略呈纺锤形，倾角上陡（60～70°）下缓（25～30°），北陡（70～80°）南缓（25～30°）。
3.2.2 焦家村东金矿床地质特征
焦家村东断裂位于矿区南部，新城焦家断裂与河东望儿山断裂之间,在鲍李断裂以东，由走向大致平行、间距30～60m的三条主断裂组成。走向30°～45°，倾向北西，倾角54°～78°。断裂均被第四系覆盖，地表未见出露。工程控制走向长600～1000m，构造岩带宽数米～十余米。主断面不明显，主要由碎裂岩和糜棱岩化碎裂岩组成。
实施方案：（含主要创新点）
（一）、研究思路及路线
为了解决矿量不足、供矿能力低下这一日益突出的问题，迫切需要将各个矿区的矿石及时快速的运输到焦家矿区，满足6000t选矿厂的选矿能力，在焦家矿区和村东矿区施工一条供矿运输巷道。
该区段由碎裂岩和糜棱岩化碎裂岩组成，岩体较破碎，且有裂隙水渗透，施工难度很大，为确保工期如期完成，工程合格采用格栅拱支撑超前锚杆支护方式强行通过，事后喷浆加固。
如图所示：超前锚杆的末端支撑在格栅拱架上。
1—超前锚杆 2—格栅拱架 a—超前锚杆横向间距
b—格栅拱支承间距 α—超前倾角
超前锚杆的倾角α一般选用6°~12°，一般情况下，超前锚杆的横向宽度为内拱顶线的一半再加2m，也可根据地质情况适当增减其布置范围，为提高支护效果，在靠近拱脚部位的超前支护的方向常分别向左右酌情外插。横向间距应根据围岩情况而定，一般为0.2~0.4m，如采用双层支护时，间距为0.4~0.6m。其上、下层应错开排列，其纵向间距应根据围岩类别、超前支护的长度、锚杆的截面尺寸及横向间距等因素综合考虑确定。一般可取100cm或150cm，最大不超过200cm，其长度应根据地质情况，锚杆拉拔试验强度，钻孔机械类型，供给钢筋长度，开挖循环次数等因素综合考虑确定。一般多采用3.5~5m，最长为7.0m，对围岩软弱的地方，可采用φ8或φ10的钢筋按间距0.1×0.1m2挂方格网，再喷射0.10~0.15厚度的混凝土，增强围岩的自稳能力。
在施工过程中，首先在顶板用2.5—3米钎杆按45°角度施工钻孔，然后用φ10钢筋代替锚杆支护顶板围岩，掌子面宽度2.5米，密度0.2米/根，一个掌子面打钢筋锚杆约15—20根。顶板维护好后在施工掘进，每隔1.5—2米支护钢支架一挂（具体情况视顶板围岩情况而定密度）。
（二）、质量控制要点
1、锚杆应在开挖后尽快安设,钻孔应圆而直。其孔径和深度按设计施工。
2、根据围岩类别，按设计要求的长度和位置进行施工。
3、锚杆应尽量早强，其外露长度不宜大于10cm。
4、锚杆材质的加工质量必须符合设计要求。
5、锚杆安装结束后4小时内不得进行爆破作业。
（三）、安全及环保措施
1、作业人员必须戴安全帽，必须持证上岗。
2、在进行超前锚杆施工作业时，应设专兼职安全人员负责观察围岩变化。
3、锚杆及药包等材料的质量，必须经过检定防止因材料问题而出现安全事故。
4、巷道内施工作业时应具有良好的照明设施，以便观察围岩变化。
（四）、完成实物工作量
本次工作是在焦家金矿的第一次应用，工作难度十分之大。在施工过程中，出现了有近100米的严重塌方区，对超前支护的锚杆网度在部分区域采用了加密工作，钢支架的密度也有3米加密到1米至1.5米之间。完成工作量见表4-1。
表4－1 实物工作量统计
实际应用效果
1、支护强度合理，超前支护以“护”为主：为降低顶板地压对钢支架的破坏，必须将钢支架与顶板紧密接触，与顶板形成一个完整的整体。
2、提高了工人作业的安全性：在施工过程中，超前锚杆的提前维护顶板与钢支架的支撑顶板相结合，将破碎岩体的稳定性始终保持在一个正常值，顶板暴露面积大大减少，提高了作业安全性。
3、钢支架对巷道围岩的控制能力强：尤其是在围岩极度破碎的情况下运用超前水压支柱支护，在应用钢支架与锚杆锚网相结合的方式，将顶板维护至稳定状态。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
根据矿山生产总体部署，各矿区技术人员在总结和分析原来已有工作成果和工艺基础上，对焦家村东金矿床的构造、岩性、围岩蚀变、矿化特征及矿体赋存规律等方面进行了综合分析研究，认真分析焦家村东及其边部的地质特点，认为现有的村东矿区的运输距离和运输水平已经不适应现有的生产能力，为从根本上解决运输不及时带来的供矿不足，迫切需要在焦家矿区和村东矿区施工一条供矿运输巷道。
经过对本区段的分析认为该区段由碎裂岩和糜棱岩化碎裂岩组成，岩体较破碎。前期在-230中段施工时由于岩体破碎严重，且有裂隙水渗透，工程一直打打停停，进展缓慢，在施工至20米左右时由于对周围地质情况的估计不足，致使出现大面积塌方，巷道上方塌陷高度达10米高度，迫使工程停工。最后通过对该区域的地质情况分析，认为从-230中段已经不适合再次施工。决定在-270中段重新施工运输巷道，且要采用更为先进的超前支护方式强行通过该破碎岩体。施工完成该运输巷道。
二、区域地质背景
矿区位于胶北地台的西部，其大地构造处于华北地台胶东台隆之胶东隆起区，西临沂沭断裂带，即新太古代胶东群郭格庄变质岩，东部为玲珑超单元九曲单元的中细粒二长花岗岩，北部为龙口凹陷盆地，南部为莱州凹陷。（见图2-1）。
图2-1区域构造分布图
2.1 地层
该区域属于华北地层区，鲁东分区的胶东地层小区，主要有新太古代胶东岩群（Ar4j），古元古代荆山群（Pt1j),粉子山群（Pt2f）及第四系潍北组（Q）--松散堆积物。
2.2 构造
区内构造以断裂为主，而且及其发育，多为脆性断裂构造，与金矿成矿关系密切。
2.3 岩浆岩
区内岩浆岩广泛发育，主要分布在焦家断裂带的下盘，包括新元古代玲珑超单元（I24）,中生代的郭家岭超单元（g52）及其同期生成的脉岩。
三、矿区地质特征及矿床地质特征
3.1矿区地质特征
工作区位于新城～焦家断裂和河东～望儿山断裂之间。地势低平，除在小山丘、沟边和人工挖掘处有花岗岩出露外，大部分被第四系覆盖。据探矿工程揭露，第四系下为花岗岩和胶东岩群齐山组。
工作区内构造主要以断裂为主。主要断裂为新城～焦家～寺庄断裂（中段）、河东～望儿山断裂（南段）、鲍李断裂、河西龙埠断裂和焦家村东断裂。沿上述断裂发育有较强的蝕变及矿化、形成破碎蚀变带。
3.2 矿床地质特征
3.2.1焦家金矿床地质特征
焦家金矿床主要赋存在龙～莱断裂焦家段（简称焦家断裂）下盘的绢英岩化、黄铁绢英岩化碎裂质花岗岩石中。其北部与河东～望儿山断裂在朱宋一带与之复合。
焦家主断裂沿走向长约20km，宽50～300m，走向NNE～NE，倾向NW，延深925m（工程控制的最大斜深）。平面形态略呈纺锤形，倾角上陡（60～70°）下缓（25～30°），北陡（70～80°）南缓（25～30°）。
3.2.2 焦家村东金矿床地质特征
焦家村东断裂位于矿区南部，新城焦家断裂与河东望儿山断裂之间,在鲍李断裂以东，由走向大致平行、间距30～60m的三条主断裂组成。走向30°～45°，倾向北西，倾角54°～78°。断裂均被第四系覆盖，地表未见出露。工程控制走向长600～1000m，构造岩带宽数米～十余米。主断面不明显，主要由碎裂岩和糜棱岩化碎裂岩组成。
实施方案：（含主要创新点）
（一）、研究思路及路线
为了解决矿量不足、供矿能力低下这一日益突出的问题，迫切需要将各个矿区的矿石及时快速的运输到焦家矿区，满足6000t选矿厂的选矿能力，在焦家矿区和村东矿区施工一条供矿运输巷道。
该区段由碎裂岩和糜棱岩化碎裂岩组成，岩体较破碎，且有裂隙水渗透，施工难度很大，为确保工期如期完成，工程合格采用格栅拱支撑超前锚杆支护方式强行通过，事后喷浆加固。
如图所示：超前锚杆的末端支撑在格栅拱架上。
1—超前锚杆 2—格栅拱架 a—超前锚杆横向间距
b—格栅拱支承间距 α—超前倾角
超前锚杆的倾角α一般选用6°~12°，一般情况下，超前锚杆的横向宽度为内拱顶线的一半再加2m，也可根据地质情况适当增减其布置范围，为提高支护效果，在靠近拱脚部位的超前支护的方向常分别向左右酌情外插。横向间距应根据围岩情况而定，一般为0.2~0.4m，如采用双层支护时，间距为0.4~0.6m。其上、下层应错开排列，其纵向间距应根据围岩类别、超前支护的长度、锚杆的截面尺寸及横向间距等因素综合考虑确定。一般可取100cm或150cm，最大不超过200cm，其长度应根据地质情况，锚杆拉拔试验强度，钻孔机械类型，供给钢筋长度，开挖循环次数等因素综合考虑确定。一般多采用3.5~5m，最长为7.0m，对围岩软弱的地方，可采用φ8或φ10的钢筋按间距0.1×0.1m2挂方格网，再喷射0.10~0.15厚度的混凝土，增强围岩的自稳能力。
在施工过程中，首先在顶板用2.5—3米钎杆按45°角度施工钻孔，然后用φ10钢筋代替锚杆支护顶板围岩，掌子面宽度2.5米，密度0.2米/根，一个掌子面打钢筋锚杆约15—20根。顶板维护好后在施工掘进，每隔1.5—2米支护钢支架一挂（具体情况视顶板围岩情况而定密度）。
（二）、质量控制要点
1、锚杆应在开挖后尽快安设,钻孔应圆而直。其孔径和深度按设计施工。
2、根据围岩类别，按设计要求的长度和位置进行施工。
3、锚杆应尽量早强，其外露长度不宜大于10cm。
4、锚杆材质的加工质量必须符合设计要求。
5、锚杆安装结束后4小时内不得进行爆破作业。
（三）、安全及环保措施
1、作业人员必须戴安全帽，必须持证上岗。
2、在进行超前锚杆施工作业时，应设专兼职安全人员负责观察围岩变化。
3、锚杆及药包等材料的质量，必须经过检定防止因材料问题而出现安全事故。
4、巷道内施工作业时应具有良好的照明设施，以便观察围岩变化。
（四）、完成实物工作量
本次工作是在焦家金矿的第一次应用，工作难度十分之大。在施工过程中，出现了有近100米的严重塌方区，对超前支护的锚杆网度在部分区域采用了加密工作，钢支架的密度也有3米加密到1米至1.5米之间。完成工作量见表4-1。
表4－1 实物工作量统计
实际应用效果
1、支护强度合理，超前支护以“护”为主：为降低顶板地压对钢支架的破坏，必须将钢支架与顶板紧密接触，与顶板形成一个完整的整体。
2、提高了工人作业的安全性：在施工过程中，超前锚杆的提前维护顶板与钢支架的支撑顶板相结合，将破碎岩体的稳定性始终保持在一个正常值，顶板暴露面积大大减少，提高了作业安全性。
3、钢支架对巷道围岩的控制能力强：尤其是在围岩极度破碎的情况下运用超前水压支柱支护，在应用钢支架与锚杆锚网相结合的方式，将顶板维护至稳定状态。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。