試論聯(lián)合支護技術的應用

摘要：該文通過對軟巖段應用錨、網(wǎng)、噴加錨索聯(lián)合支護取得成功。從實際施工的角度，以松動圈理論為基礎進行支護方面研究。通過類比對照，總結(jié)了錨、網(wǎng)噴加錨索聯(lián)合支護技術的優(yōu)越性及支護效果。

關鍵詞：運輸大巷 深部軟巖 錨索支護 應用

0 引言

某礦在-440m運輸大巷軟巖段開石門，根據(jù)該巷道目前技術條件及施工條件，可供選擇的加強支護形式有2種：①設金屬梯形縮口棚；②錨噴掛網(wǎng)加打錨索。此次應用錨網(wǎng)噴加錨索聯(lián)合支護技術，取得了成功，現(xiàn)將做法作以總結(jié)。

1 支護形式分析

1.1 設金屬棚 根據(jù)以往傳統(tǒng)支護方式。巷道開門交叉點圍巖為軟巖時，多采用設金屬縮口棚及抬棚的支護方式。該支護方式的優(yōu)點是施工工藝較為簡單，工人對工藝流程較熟悉，易于操作，但根據(jù)現(xiàn)代支護理論及生產(chǎn)實際分析，它具有以下缺點：①屬鋼性支護，抵抗圍巖變形能力差；②屬被動支護，不能發(fā)揮圍巖的自撐能力；③抗風化能力差，不能將圍巖進行有效的封閉，圍巖逐漸風化抽頂，造成支護能力下降甚至支護能力完全喪失，復修率高。

1.2 錨、網(wǎng)、噴加打錨索支護 根據(jù)圍巖松動圈理論分析，此段圍巖為大松動圈巖石，圍巖松動范圍在1.5m以上，應采用錨桿組合拱理論，采取錨、網(wǎng)、噴聯(lián)合支護。該支護變被動支護為主動支護，充分發(fā)揮圍巖自身的支撐作用。通過錨桿群對圍巖的擠壓加固和擠壓連接，增強圍巖的抗剪切能力，形成了承載結(jié)構(gòu)體，抑制圍巖的位移；加金屬網(wǎng)噴碹增大了噴層的整體性和抗彎、抗拉、抗剪能力，提高了噴層的抗裂性能、柔性和封閉性。錨索加大了承載結(jié)構(gòu)體的承載范圍和深度，阻止圍巖產(chǎn)生有害變形，并使破裂圍巖體恢復強度，起到支撐上覆巖層的作用，使圍巖穩(wěn)定性增強。據(jù)以上分析，錨、網(wǎng)、噴聯(lián)合支護具有更大的優(yōu)越性。因此，決定采用錨、網(wǎng)、噴聯(lián)在該大巷布置在13層煤底板巖石內(nèi)，距13層煤水平距離50m左右。大巷前200m圍巖主要為中、細砂巖，里區(qū)受斷層影響。圍巖層、節(jié)理較發(fā)育，局部圍巖變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖、泥頁巖，為典型軟巖，給巷道支護帶來困難。大巷施工斷面為毛寬4.3m，毛高3.2m，凈寬4.1m凈高3.1m。三石門施工斷面為毛寬3.8m，毛高2.8m，凈寬3.6m，凈高2.7m，加之三石門開縮口，巷道交叉點最大跨度達6.3m。

2 施工形式(支護)技術規(guī)定

2.1 錨桿選用2.0m長的螺紋鋼錨桿，采取端頭錨固方式。錨桿排、間距1.0m×0.8m，最大空頂距1.0m，錨桿布置采用五花形。

2.2 金屬網(wǎng)的選擇 ①網(wǎng)筋必須滿足強度和剛度的要求，具有一定的抗剪、抗彎曲能力；②人力可使之隨著巷道的拱形彎曲，經(jīng)錨桿錨固后能緊貼巷壁；③網(wǎng)眼不能小，以免噴碹時網(wǎng)后出現(xiàn)空洞影響碹體強度；④網(wǎng)片的大小合適，施工中使用方便，易于操作。選用如下規(guī)格網(wǎng)：網(wǎng)片規(guī)格為1.2m×1.0m；網(wǎng)眼規(guī)格為85mm×80mm；網(wǎng)筋直徑為4mm。

2.3 噴射混凝土厚度的選擇 根據(jù)巷道的服務年限、跨度和圍巖的穩(wěn)定性噴射混凝土厚度為100mm。噴射混凝土必須分2次進行，先初噴50~80mm，然后打錨桿掛網(wǎng)再復噴到100mm，達到設計厚度。這樣做能起到及時支護和及時封閉的作用，避免片幫、抽頂?shù)默F(xiàn)象發(fā)生，保證安裝錨桿時安全，使金屬網(wǎng)置于碹體之中，充分發(fā)揮金屬網(wǎng)在混凝土中抗剪、抗拉的作用，提高了混凝土的強度，錨桿的錨固面積和圍巖擠壓加固拱的厚度、質(zhì)量及承載能力。

2.4 錨索的要求 錨索時采用的鋼鉸線不小于6.0m，每排2根，鋼梁長1.5m，錨索排距2.0m。

3 巷道施工

3.1 施工工藝 YT-27型風鉆打眼，乳化炸藥爆破掘進，耙斗裝巖機裝巖出貨，ZHP-2型轉(zhuǎn)體式噴射機噴射混凝土支護。

3.2 施工方式 采取三班作業(yè)“一掘一錨一噴”交叉進行，即一班掘進出貨，二班進行上錨桿掛網(wǎng)噴射混凝土。三班施工錨索，如此循環(huán)往復，周而復始。

3.3 施工工序 掘進班主要工序：場子面打上部眼—裝貨—場子面打下部眼及錨桿眼—爆破—進行臨時支護。支護班主要工序：準備工作—上錨桿掛網(wǎng)—拌料—噴混凝土—清機械設備及回彈。錨索班主要工序：準備工作—施工錨索。

3.4 爆破循環(huán)進度確定 由于受圍巖穩(wěn)定性的限制，如采用深孔爆破，循環(huán)進度過大，極易產(chǎn)生片幫、抽頂或冒頂，使錨噴掛網(wǎng)聯(lián)合支護難以實施，所使用金屬網(wǎng)的規(guī)格為1.0m×1.2m，要滿足整循環(huán)作業(yè)應當及時進行錨噴支護，場子頭不留空頂，循環(huán)進度就必須定為1.2m。

4 施工中應注意的幾個問題

①必須采用光面爆破，爆破后的巷道斷面輪廓符合設計要求，為掛網(wǎng)噴射混凝土創(chuàng)造良好條件。②盡量縮短空頂時間，嚴格控制片幫、抽冒頂?shù)默F(xiàn)象發(fā)生，及時加打錨索進行支護。③如發(fā)生片幫抽頂，初噴后一定使得巷道斷面輪廓圓滑，以利于掛網(wǎng)和復噴。④錨桿眼必須垂直巷壁，錨固力要達到4t以上。⑤復噴時留出0.2m的網(wǎng)邊不要噴，以便和下一循環(huán)的網(wǎng)進行搭接，復噴厚度要達到0.1m，絕不許有漏網(wǎng)的地方。⑥施工錨索上鎖具時，必須將泵一次性打足壓，錨索的初錨力不小于40t。

5 結(jié)語

通過這次實踐，總結(jié)出錨噴掛網(wǎng)聯(lián)合支護技術在一般情況下，可以代替架棚支護，較被動支護方式，錨噴掛網(wǎng)加打錨索這一主動支護形式，是一種比較先進的支護形式。