新橋煤礦煤倉機頭大斷面硐室支護技術研究和應用

摘要:煤倉機頭硐室是聯系南北兩翼原煤運輸的樞紐。為確保煤倉機頭硐室保持長期穩定，施工中采用了“四層一注”的聯合支護新技術，取得了顯著效果，具有推廣意義。

關鍵詞:大斷面硐室支護 新技術 研究應用

1 工程概況

1.1 機頭硐室的位置 井底煤倉機頭硐室與主井相距約24.5 m，標高為-468m。井底煤倉機頭硐室是南北兩翼原煤運輸的樞紐。硐室位置見下圖。

1.2 水文地質情況 根據主井開掘所揭露巖層及北翼膠帶運輸大巷開掘的巖石情況，可以判斷機頭硐室頂板上尚有1m左右的砂質泥巖，硐室位于該巖層中;其上為4.8m左右的粉砂巖，呈灰色，裂隙不發育;再上為6.5m左右的細粒砂巖，灰白色，以石英為主，裂隙發育，有鈣質充填。由目前該區域巷道掘進情況可知，水文條件相對簡單，頂板無淋水現象。

2 巷道情況與壓力分析

煤倉機頭大硐室是連接南北兩翼生產轉運的樞紐中心，機頭處又布置有各種硐室，再加上有一個電控硐室，這樣，三面都是大斷面硐室，就必須加強硐室的支護強度。

硐室支護包擴頂部與圍巖幫，頂與幫保證其長期穩定是最根本的。一般情況下，由于硐室跨度較大，在自重及圍巖應力作用下，硐室上覆附近巖層難以形成自穩結構，頂板容易垮落或冒頂;由于硐室較高，四周圍也會出現變形等現象。為了從根本上扼制圍巖可能的變形或破壞，必須使硐室長期處于穩定狀態，支護要實現讓圍巖充分發揮自身的承載能力，轉移圍巖內高應力，降低圍巖臨近區域內應力。

3 選擇合理的支護方案

根據硐室斷面及周圍硐室，以往的支護技術不能滿足現在大硐室施工的需要，也不能使硐室處于穩定狀態，必須使用新的支護技術。為此，該礦采用了“四層”與“一注”支護技術:

3.1 “四層”的內容

3.1.1 淺層支護，即以高強螺紋鋼錨桿配鋼筋網，將硐室淺層圍巖形成一體，起到控制淺層圍巖并形成整體的作用，但該支護層尚不能滿足承載大跨度下上覆中深區域巖層的長期穩定。

3.1.2 中深層圍巖支護與控制，以小孔徑普通錨索將中深層圍巖加以控制與支護，同時起到使淺層支護層得以懸吊與進一步穩固的作用。但該支護尚不能確保大硐室的長期穩定與安全的要求。

3.1.3 深層圍巖控制，即以高強度預應力注漿錨索為主，將深層圍巖錨固起來。將由錨桿支護形成的淺層圍巖及由普通小孔徑錨索控制的中深層圍巖體實現進一步相互擠壓，使淺層、中深層及深層圍巖體協同，共同提高圍巖自身的承載能力，同時，由高強度預應力注漿錨索的高深錨固點，實現部分應力的深部轉移。超高強注漿錨索是目前大垮度硐室最有效的支護技術之一。

3.1.4 硐室表層處理，即將硐室圍巖表面通過噴射混凝土實施封閉，并起到一定的支護作用。

3.2 “一注”內容 圍巖實施注漿，即在硐室表面處理前進行，針對性較強，以此達到硐室臨近圍巖體內密實，提高圍巖體的進一步整體性。為實現硐室圍巖體長期穩定起到重要補充作用。

采取以高強預應力注漿錨索、普通錨索及高強螺紋鋼錨桿相聯合的支護技術，以噴漿支護為附的方法控制硐室圍巖，使其達到穩定。

臨近區域延展巷道支護是在原巷道支護基礎上采用錨索提高支護強度，保證臨近區域圍巖的穩定。臨近區域巷道圍巖穩定，有助于機頭硐室的穩定。

4 結束語

我礦采用上述支護新技術，有利的保證了機頭大硐室的施工安全，有效的控制了其穩定性，解決了大硐室大斷面支護難題。在施工時采用了“四層一注”的聯合支護新技術，取得了十分顯著的效果，獲得極大的成功，因此該技術的研究和應用具有很好的技術推廣價值。