九里山礦采區(qū)下車場及大巷集中交岔點支護探討

摘要：按照傳統(tǒng)的方法，通過采用錨網(wǎng)噴+架設(shè)U型鋼的支護方式，對破壞嚴(yán)重的巷道進行處理，這種方式對人力、物力造成了大量的消耗，取得的效果也不盡人意。經(jīng)過研究分析，本文認(rèn)為通過注漿加固圍巖與錨網(wǎng)+錨索+鋼筋梯聯(lián)合支護，提高圍巖的整體性，對圍巖自身的承載能力進行強化，在一定程度上能夠確保巷道的穩(wěn)定性。工程技術(shù)人員在九里山礦12采區(qū)下車場及軌道大巷集中交叉點試驗應(yīng)用了聯(lián)合支護，取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：壁后漿液 錨網(wǎng)+錨索+鋼筋梯聯(lián)合支護 整體性

承載能力

1 工程背景

焦煤公司九里山礦12采區(qū)下車場及西軌道大巷集中交岔點原支護方式為：砌硂與錨網(wǎng)噴。巷道圍巖多為砂巖與粉砂巖，西軌道大巷在12采區(qū)下車場附近現(xiàn)有的斷面、12下車場重車道斷面、空車道斷面分別為：B=3.8m、h=1.2m，B=2.6m、h=1.0m，B=2.6m、h=1.0m。空重車道牛鼻子之間相距10m左右，12下車場三角巖柱非常小，頂板巖石為黑色頁巖泥巖互層，所承受的壓力很大，歷史上曾多次變形，雖多次擴修都未能控制圍巖位移，巷道變形與日巨增，通風(fēng)、行人及運輸安全受到威脅。

通過采用傳統(tǒng)的方法，利用錨網(wǎng)噴+架設(shè)U型鋼對破壞嚴(yán)重的巷道進行支護，這種方式，對人力、物力造成大量的消耗，而且取得的效果也不理想。經(jīng)過分析論證，認(rèn)為通過注漿加固圍巖與錨網(wǎng)+錨索+鋼筋梯聯(lián)合支護，提高圍巖的整體性，進而對圍巖自身的承載能力進行強化，在一定程度上確保巷道的穩(wěn)定性。工程技術(shù)人員在九里山礦12采區(qū)下車場及軌道大巷集中交叉點試驗應(yīng)用了該聯(lián)合支護，取得了較好的效果。

2 方案選擇

2.1 采用的方法。利用高壓水泥漿液改變圍巖松、散、軟的特性，全長錨固錨網(wǎng)支護全斷面，噴射混凝土封閉圍巖，觀察巷道支護穩(wěn)定情況，選擇適時時機二次支護；二次支護仍采用剛?cè)嵯酀k法，采用高強錨桿配合鋼筋梯、噴射混凝土封閉，錨索進一步加固。

2.2 二次支護時間的選擇。第一次支護于2011年3月結(jié)束，到2011年9月底，歷時6個月交岔點附近噴體略有小裂隙，表明巷道圍巖又開始釋放壓力，及時進行二次錨網(wǎng)支護。

3 錨桿、錨索及鋼筋梯支護參數(shù)的選擇

3.1 西軌道大巷擴修時，先擴修上部，循環(huán)進尺不超過1m，噴射混凝土50～80mm，打1.8m長的普通螺紋鋼樹脂錨桿，再噴射厚度為100mm混凝土。然后，按此方法施工下部，上部施工與下部施工相隔10m。第一次支護結(jié)束6個月后進行二次支護，采用2.4m長高強樹脂錨桿，進行端錨。鋼筋網(wǎng)規(guī)格為1.7m×0.9m。沿巷道斷面周長鋪設(shè)φ14mm圓鋼制成的鋼筋梯（鋼筋梯用φ14mm鋼筋加工，按錨桿間排距800mm×800mm加工，鋼筋梯之間用掛鉤連接，消除焊接造成的薄弱點。）然后，噴射混凝土100mm封閉巷道。第三步，打錨索，利用錨索孔注水泥漿加固圍巖。

3.2 在巷道交岔點打注漿孔。注漿孔的深度以穿透裂隙帶為宜，注漿標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。每階段鉆孔施工完成后，及時埋管封孔，封孔時用棉絲配蘸水泥漿把注漿管與孔壁之間的空隙封嚴(yán)，封堵長度不少于100mm，封孔24小時后才可以注漿。

4 經(jīng)濟效益明顯

過去采用錨網(wǎng)噴支護的擴修巷道，往往在擴修后1～2年即發(fā)生變形破壞，影響正常使用，必須采用U型鋼棚進行二次支護，同樣大的凈斷面，U鋼支架支護比錨網(wǎng)支護修理工程量增加了20%左右，二次錨網(wǎng)支護費用是U鋼支架支護的三分之一。現(xiàn)在通過圍巖注漿加固與錨網(wǎng)+錨索+鋼筋梯聯(lián)合支護，試驗成功后，完全可采用錨網(wǎng)噴支護的巷道支護，避免了架設(shè)鋼性支架支護，大大節(jié)省了巷道維護費用，且節(jié)約了勞動力及勞動時間，同時增大了巷道有效斷面積。

5 此方案的優(yōu)點

①利用高壓水泥注漿加固不僅改變了本巷道圍巖松、散、軟易膨脹的特性，高壓漿液的滲透性同時也加固了交岔點附近西皮帶大巷、西流水巷的圍巖使之趨于穩(wěn)定。②巷道開挖工程量相對減小。③全長錨固錨桿，可將巷道輪廓周圍的松動圈進行膠結(jié)、加固，在巷道輪廓外形成致密加固環(huán)；利用高強錨桿的高預(yù)應(yīng)力，將加固環(huán)與深部圍巖形成加固拱；雙層金屬網(wǎng)克服了混凝土噴層在巷道收縮變形過程中因應(yīng)力集中產(chǎn)生脫落現(xiàn)象。④在不受采動影響情況下，半圓拱巷道變形破壞主要以徑向位移為主，鋼筋梯增加了錨網(wǎng)噴支護層抗張拉強度，提高錨網(wǎng)噴支護層的整體支護強度。⑤利用錨索孔注漿技術(shù)現(xiàn)在已基本解決，可以對深部圍巖注漿加固，從根本上保證巷道的穩(wěn)定。⑥此方案可縮短施工期，降低施工難度，提高安全系數(shù)。

6 結(jié)論

焦煤公司九里山礦12采區(qū)下車場及西軌道大巷集中交岔點，巷道圍巖通過圍巖注漿加固與錨網(wǎng)+錨索+鋼筋梯聯(lián)合支護，進而提高了圍巖自身的承載能力。成型后的巷道拱形圓滑，經(jīng)測試錨桿的錨固力均達到100kN以上。2011年10月底二次支護結(jié)束到現(xiàn)在，交叉點附近巷道支護完好無損。

參考文獻：

[1]李慶明.朝川礦一井開拓巷道支護形式研究與應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2008（10）.

[2]黃興喜.土釘噴錨支護技術(shù)在新疆基坑支護中的應(yīng)用[J].價值工程，2011（12）.

[3]李蘇龍，侯瑋，李新明，潘越，平建明.整合礦井采空區(qū)內(nèi)掘進巷道圍巖加固支護技術(shù)[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2012（11）.