高瓦斯礦采區(qū)巷道過陷落柱施工技術(shù)

周樹清+王平

摘要：文章主要介紹了采區(qū)巷道過陷落柱的施工方法，在傳統(tǒng)錨網(wǎng)索噴+梯子梁支護(hù)不能滿足支護(hù)要求時，通過使用注漿錨索配合化學(xué)注漿對頂板進(jìn)行加固，有效地控制了頂板，實(shí)現(xiàn)安全、快速通過陷落柱，為鄰近巷道過陷落柱施工積累了一定經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：陷落柱；注漿錨索；化學(xué)注漿；采區(qū)巷道；高瓦斯；礦采區(qū)

中圖分類號：TD712文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-2374（2014）21-0117-02

1工程概況

1.1工程特征

依據(jù)三維地震勘探資料、地面瞬變電磁探測及鉆探情況總結(jié)，Xe11陷落柱的平面形態(tài)為橢圓狀，其長軸呈NE向，長軸長約110m，短軸長約80m，Xe11陷落柱周圍富水情況為：K8砂巖中富水、3#煤層頂板中富水、奧灰頂界下50m巖溶發(fā)育；經(jīng)綜合分析，Xe11陷落柱在3煤底板及奧灰頂界下50m局部含水，分析認(rèn)為該陷落柱邊緣破碎區(qū)域?qū)^強(qiáng)，陷落柱內(nèi)部含水性較小。東二盤區(qū)E2302工作面回風(fēng)順槽施工中需穿過Xe11陷落柱，該巷道斷面為矩形，掘?qū)?.1m，掘高3.55m。

經(jīng)對陷落柱工程地質(zhì)分析，采用前探梁作為臨時支護(hù)，錨網(wǎng)索噴+梯子梁作為永久支護(hù)，可以實(shí)現(xiàn)安全通過該陷落柱。

1.2陷落柱地質(zhì)特征

1.2.1?陷落柱周邊與正常煤巖層接觸范圍內(nèi)富水性及導(dǎo)水性較強(qiáng)，陷落柱內(nèi)部含水性較小。

1.2.2?陷落柱邊緣處煤層及圍巖風(fēng)化，巖體強(qiáng)度較低，穩(wěn)定性較差。

1.2.3?陷落柱內(nèi)部巖石膠結(jié)性較好，巖體穩(wěn)定性較好。

1.3陷落柱對施工影響

1.3.1?巖體整體性較差爆破施工對圍巖震動較大，易造成冒頂事故，威脅安全。

1.3.2?邊緣處巖體較破碎，導(dǎo)水性較好工作面易發(fā)生冒頂、片幫，巷道內(nèi)涌水量增大。

1.3.3?巖體抗風(fēng)化性較差巷道支護(hù)必須在較短時間內(nèi)完成，較少圍巖裸露時間。

2施工方案及支護(hù)設(shè)計(jì)

2.1施工方案

2.1.1?首先在巷道內(nèi)進(jìn)行超前探測，每次施工五個鉆孔。第一次超前鉆探距陷落柱130m處進(jìn)行，第二次超前鉆探距陷落柱50m處進(jìn)行。根據(jù)這兩次的鉆探情況，確定施工方案。

2.1.2?距陷落柱50m處，開始沿陷落柱方向打設(shè)3個15m長的鉆孔，運(yùn)用鉆屑指標(biāo)法進(jìn)行瓦斯突出預(yù)測，采取鉆探15m掘進(jìn)8m的方法施工，進(jìn)入陷落柱后方可解除探掘施工。

2.1.3?距陷落柱5m時，縮小循環(huán)進(jìn)尺，加強(qiáng)支護(hù)，采用前探梁作為臨時支護(hù)，錨網(wǎng)索噴+梯子梁作為永久支護(hù)。

2.1.4?巷道在掘進(jìn)過程中，在巷道兩側(cè)幫部分別布置鉆場，巷道同側(cè)每80m布置一個鉆場，異側(cè)鉆場相距9m，邁步式布置。每個鉆場布置5個Φ94mm，深度130m的鉆孔進(jìn)行抽放瓦斯。在掘進(jìn)期間保證鉆孔始終超出工作面前方20m的安全距離。讓掘進(jìn)巷道始終在抽采鉆孔的有效控制范圍內(nèi)。

2.1.5?嚴(yán)格按循環(huán)進(jìn)尺掘進(jìn)，一掘一支，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。

2.1.6?對出水點(diǎn)預(yù)埋導(dǎo)水管導(dǎo)水。

2.2支護(hù)設(shè)計(jì)

2.2.1?采用前探梁作為臨時支護(hù)，前探梁為4根4m長的3寸無縫鋼管（備用1根，壁厚7mm），用專用前探梁卡扭接在靠近迎頭居中的3根永久支護(hù)錨桿上，并用五塊4500×300×70mm的優(yōu)質(zhì)大板臨時護(hù)頂，然后用剎桿配合大木楔絞頂，迎頭護(hù)幫使用3根2寸1.5m無縫鋼管，每根焊接3鉤，間距400mm，并用3塊3500×300×70mm的優(yōu)質(zhì)大板逼實(shí)迎頭。

2.2.2?距陷落柱5m時，采用錨網(wǎng)索噴+梯子梁作為永久支護(hù)，同時縮小巷道支護(hù)排拒，并對過陷落柱段底板進(jìn)行硬化，厚度為300mm。

2.2.3?錨索采用規(guī)格Φ22×8300mm中空注漿錨索，端頭錨固采用樹脂錨固劑與FSS化學(xué)注漿材料聯(lián)合

錨固。

3注漿錨索

錨索為Φ22×8300mm中空注漿錨索，端頭錨固采用樹脂錨固劑與FSS化學(xué)注漿材料聯(lián)合錨固。錨索采用新型中空結(jié)構(gòu)，中空管兼作注漿管。錨索索體采用高強(qiáng)度螺旋肋預(yù)應(yīng)力鋼絲編絞而成，其主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。研究表明，采用高強(qiáng)度螺旋肋預(yù)應(yīng)力鋼絲制成的錨索錨固強(qiáng)度比普通錨索提高15%以上，而錨固延性可提高25%以上。

注漿錨索每排3/4交替布置，間排距1400×500mm，錨固力不小于200kN，每根錨索使用一支K2335+兩支Z2360樹脂錨固劑錨固，每施工一個圓班對錨索集中注FSS化學(xué)漿一次。

表1中空注漿錨索主要技術(shù)參數(shù)

參數(shù) 技術(shù)指標(biāo)

鋼絲公稱直徑 6.0mm

錨索索體直徑 Φ22mm

安裝孔徑 Φ32mm

樹脂錨固長度 1000～1500mm

強(qiáng)度及破斷力 強(qiáng)度1760MPa，破斷力≥420kN

中空注漿管規(guī)格 內(nèi)徑Φ7.5mm，外徑Φ10mm

注漿壓力 ≥5.0MPa，最大7.0MPa

3.1注漿壓力

推動漿液克服各種流動阻力，使?jié){液擴(kuò)散，充填密實(shí)的動力，是注漿的重要參數(shù)。在破碎帶中，初期宜采用1.5～1.6倍，中期采用2.0～2.5倍，后期采用3.0倍的靜水壓力。

3.2注漿流量

注漿過程中，由于漿液的充填作用，裂隙逐漸被充塞，流量則隨注漿壓力的升高而減小。為增加漿液的注入量和提高注漿效果，流量越小越好，但太小會影響結(jié)石體的強(qiáng)度和結(jié)石率，所以，在斷層帶中，以大于或等于20L/min，穩(wěn)定時間大于或等于15min較合適。

3.3漿液濃度

相同條件下，漿液越濃，粘度越大，擴(kuò)散距離越小，當(dāng)然，漿液的結(jié)石率也隨濃度而增加。破碎帶因吸水率很小應(yīng)以稀漿為主，起始濃度水灰比一般為1.5～2.0，因漿液稀，要想保證一定注入量，不能按延續(xù)時間作為調(diào)整濃度的依據(jù)，而應(yīng)當(dāng)改為以注入量多少來調(diào)整水灰比。

4支護(hù)機(jī)理

將錨索的支護(hù)作用與注漿加固的作用組合起來共同作用于巷道圍巖，漿液滲透到鉆孔周圍較大范圍的煤巖體中，對出現(xiàn)松動的煤巖體產(chǎn)生粘結(jié)固化作用，從而改善圍巖的整體性，提高煤巖體的自撐能力，從而大大改善巷道支護(hù)效果。

5施工方法

（1）根據(jù)陷落柱內(nèi)巖石硬度選擇強(qiáng)度合適的截齒，使用綜掘機(jī)掘進(jìn)，巷道輪廓周邊部位采用風(fēng)鎬刷掘，以減少對周邊圍巖的擠壓震動，掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺為0.5m，前探梁最大控頂距為0.7m。

（2）掘進(jìn)0.5m后，及時巷道進(jìn)行錨網(wǎng)索噴+梯子梁支護(hù)，待該循環(huán)內(nèi)支護(hù)完畢后才可進(jìn)入下一循環(huán)施工。

（3）注漿錨索規(guī)格為Φ22×8300mm，每排3/4交替布置，間排距1400×500mm，錨固力不小于200kN，每根錨索使用一支K2335+兩支Z2360樹脂錨固劑錨固，每施工一個圓班對錨索集中注FSS化學(xué)漿一次。

6結(jié)語

（1）針對陷落柱內(nèi)巖石破碎及巷道涌水增大等情況，采用注漿錨索支護(hù)既有效控制頂板，又防止安裝孔可能成為出水通道，同時還降低了支護(hù)成本，工程質(zhì)量明顯提高，加快了施工進(jìn)度。

（2）采用注漿錨索代替預(yù)應(yīng)力鋼錨索進(jìn)行錨網(wǎng)索噴+梯子梁支護(hù)可以滿足巷道支護(hù)強(qiáng)度要求，錨索留在孔內(nèi)，并作為永久支護(hù)的一部分，達(dá)到圍巖與錨索互為支護(hù)的目的。通過后期對巷道表面位移的觀測，該段未出現(xiàn)巷道變形等情況。

（3）綜掘機(jī)掘進(jìn)、風(fēng)鎬修邊，有效地減少了對圍巖的震動，保證施工安全順利進(jìn)行。

（4）一掘一支，及時進(jìn)行永久支護(hù)，防止了圍巖受風(fēng)化出現(xiàn)冒頂、片幫等事故發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]張燦，趙宏志．高瓦斯條件下過斷層技術(shù)及其應(yīng)用

[J]．能源技術(shù)與管理，2007，（2）．

[2]孫傳軍，鄭思達(dá)．錨網(wǎng)梁索支護(hù)在煤巷過斷層中的應(yīng)用[J]．煤炭技術(shù)，2007，（10）．

endprint

摘要：文章主要介紹了采區(qū)巷道過陷落柱的施工方法，在傳統(tǒng)錨網(wǎng)索噴+梯子梁支護(hù)不能滿足支護(hù)要求時，通過使用注漿錨索配合化學(xué)注漿對頂板進(jìn)行加固，有效地控制了頂板，實(shí)現(xiàn)安全、快速通過陷落柱，為鄰近巷道過陷落柱施工積累了一定經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：陷落柱；注漿錨索；化學(xué)注漿；采區(qū)巷道；高瓦斯；礦采區(qū)

中圖分類號：TD712文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-2374（2014）21-0117-02

1工程概況

1.1工程特征

依據(jù)三維地震勘探資料、地面瞬變電磁探測及鉆探情況總結(jié)，Xe11陷落柱的平面形態(tài)為橢圓狀，其長軸呈NE向，長軸長約110m，短軸長約80m，Xe11陷落柱周圍富水情況為：K8砂巖中富水、3#煤層頂板中富水、奧灰頂界下50m巖溶發(fā)育；經(jīng)綜合分析，Xe11陷落柱在3煤底板及奧灰頂界下50m局部含水，分析認(rèn)為該陷落柱邊緣破碎區(qū)域?qū)^強(qiáng)，陷落柱內(nèi)部含水性較小。東二盤區(qū)E2302工作面回風(fēng)順槽施工中需穿過Xe11陷落柱，該巷道斷面為矩形，掘?qū)?.1m，掘高3.55m。

經(jīng)對陷落柱工程地質(zhì)分析，采用前探梁作為臨時支護(hù)，錨網(wǎng)索噴+梯子梁作為永久支護(hù)，可以實(shí)現(xiàn)安全通過該陷落柱。

1.2陷落柱地質(zhì)特征

1.2.1?陷落柱周邊與正常煤巖層接觸范圍內(nèi)富水性及導(dǎo)水性較強(qiáng)，陷落柱內(nèi)部含水性較小。

1.2.2?陷落柱邊緣處煤層及圍巖風(fēng)化，巖體強(qiáng)度較低，穩(wěn)定性較差。

1.2.3?陷落柱內(nèi)部巖石膠結(jié)性較好，巖體穩(wěn)定性較好。

1.3陷落柱對施工影響

1.3.1?巖體整體性較差爆破施工對圍巖震動較大，易造成冒頂事故，威脅安全。

1.3.2?邊緣處巖體較破碎，導(dǎo)水性較好工作面易發(fā)生冒頂、片幫，巷道內(nèi)涌水量增大。

1.3.3?巖體抗風(fēng)化性較差巷道支護(hù)必須在較短時間內(nèi)完成，較少圍巖裸露時間。

2施工方案及支護(hù)設(shè)計(jì)

2.1施工方案

2.1.1?首先在巷道內(nèi)進(jìn)行超前探測，每次施工五個鉆孔。第一次超前鉆探距陷落柱130m處進(jìn)行，第二次超前鉆探距陷落柱50m處進(jìn)行。根據(jù)這兩次的鉆探情況，確定施工方案。

2.1.2?距陷落柱50m處，開始沿陷落柱方向打設(shè)3個15m長的鉆孔，運(yùn)用鉆屑指標(biāo)法進(jìn)行瓦斯突出預(yù)測，采取鉆探15m掘進(jìn)8m的方法施工，進(jìn)入陷落柱后方可解除探掘施工。

2.1.3?距陷落柱5m時，縮小循環(huán)進(jìn)尺，加強(qiáng)支護(hù)，采用前探梁作為臨時支護(hù)，錨網(wǎng)索噴+梯子梁作為永久支護(hù)。

2.1.4?巷道在掘進(jìn)過程中，在巷道兩側(cè)幫部分別布置鉆場，巷道同側(cè)每80m布置一個鉆場，異側(cè)鉆場相距9m，邁步式布置。每個鉆場布置5個Φ94mm，深度130m的鉆孔進(jìn)行抽放瓦斯。在掘進(jìn)期間保證鉆孔始終超出工作面前方20m的安全距離。讓掘進(jìn)巷道始終在抽采鉆孔的有效控制范圍內(nèi)。

2.1.5?嚴(yán)格按循環(huán)進(jìn)尺掘進(jìn)，一掘一支，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。

2.1.6?對出水點(diǎn)預(yù)埋導(dǎo)水管導(dǎo)水。

2.2支護(hù)設(shè)計(jì)

2.2.1?采用前探梁作為臨時支護(hù)，前探梁為4根4m長的3寸無縫鋼管（備用1根，壁厚7mm），用專用前探梁卡扭接在靠近迎頭居中的3根永久支護(hù)錨桿上，并用五塊4500×300×70mm的優(yōu)質(zhì)大板臨時護(hù)頂，然后用剎桿配合大木楔絞頂，迎頭護(hù)幫使用3根2寸1.5m無縫鋼管，每根焊接3鉤，間距400mm，并用3塊3500×300×70mm的優(yōu)質(zhì)大板逼實(shí)迎頭。

2.2.2?距陷落柱5m時，采用錨網(wǎng)索噴+梯子梁作為永久支護(hù)，同時縮小巷道支護(hù)排拒，并對過陷落柱段底板進(jìn)行硬化，厚度為300mm。

2.2.3?錨索采用規(guī)格Φ22×8300mm中空注漿錨索，端頭錨固采用樹脂錨固劑與FSS化學(xué)注漿材料聯(lián)合

錨固。

3注漿錨索

錨索為Φ22×8300mm中空注漿錨索，端頭錨固采用樹脂錨固劑與FSS化學(xué)注漿材料聯(lián)合錨固。錨索采用新型中空結(jié)構(gòu)，中空管兼作注漿管。錨索索體采用高強(qiáng)度螺旋肋預(yù)應(yīng)力鋼絲編絞而成，其主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。研究表明，采用高強(qiáng)度螺旋肋預(yù)應(yīng)力鋼絲制成的錨索錨固強(qiáng)度比普通錨索提高15%以上，而錨固延性可提高25%以上。

注漿錨索每排3/4交替布置，間排距1400×500mm，錨固力不小于200kN，每根錨索使用一支K2335+兩支Z2360樹脂錨固劑錨固，每施工一個圓班對錨索集中注FSS化學(xué)漿一次。

表1中空注漿錨索主要技術(shù)參數(shù)

參數(shù) 技術(shù)指標(biāo)

鋼絲公稱直徑 6.0mm

錨索索體直徑 Φ22mm

安裝孔徑 Φ32mm

樹脂錨固長度 1000～1500mm

強(qiáng)度及破斷力 強(qiáng)度1760MPa，破斷力≥420kN

中空注漿管規(guī)格 內(nèi)徑Φ7.5mm，外徑Φ10mm

注漿壓力 ≥5.0MPa，最大7.0MPa

3.1注漿壓力

推動漿液克服各種流動阻力，使?jié){液擴(kuò)散，充填密實(shí)的動力，是注漿的重要參數(shù)。在破碎帶中，初期宜采用1.5～1.6倍，中期采用2.0～2.5倍，后期采用3.0倍的靜水壓力。

3.2注漿流量

注漿過程中，由于漿液的充填作用，裂隙逐漸被充塞，流量則隨注漿壓力的升高而減小。為增加漿液的注入量和提高注漿效果，流量越小越好，但太小會影響結(jié)石體的強(qiáng)度和結(jié)石率，所以，在斷層帶中，以大于或等于20L/min，穩(wěn)定時間大于或等于15min較合適。

3.3漿液濃度

相同條件下，漿液越濃，粘度越大，擴(kuò)散距離越小，當(dāng)然，漿液的結(jié)石率也隨濃度而增加。破碎帶因吸水率很小應(yīng)以稀漿為主，起始濃度水灰比一般為1.5～2.0，因漿液稀，要想保證一定注入量，不能按延續(xù)時間作為調(diào)整濃度的依據(jù)，而應(yīng)當(dāng)改為以注入量多少來調(diào)整水灰比。

4支護(hù)機(jī)理

將錨索的支護(hù)作用與注漿加固的作用組合起來共同作用于巷道圍巖，漿液滲透到鉆孔周圍較大范圍的煤巖體中，對出現(xiàn)松動的煤巖體產(chǎn)生粘結(jié)固化作用，從而改善圍巖的整體性，提高煤巖體的自撐能力，從而大大改善巷道支護(hù)效果。

5施工方法

（1）根據(jù)陷落柱內(nèi)巖石硬度選擇強(qiáng)度合適的截齒，使用綜掘機(jī)掘進(jìn)，巷道輪廓周邊部位采用風(fēng)鎬刷掘，以減少對周邊圍巖的擠壓震動，掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺為0.5m，前探梁最大控頂距為0.7m。

（2）掘進(jìn)0.5m后，及時巷道進(jìn)行錨網(wǎng)索噴+梯子梁支護(hù)，待該循環(huán)內(nèi)支護(hù)完畢后才可進(jìn)入下一循環(huán)施工。

（3）注漿錨索規(guī)格為Φ22×8300mm，每排3/4交替布置，間排距1400×500mm，錨固力不小于200kN，每根錨索使用一支K2335+兩支Z2360樹脂錨固劑錨固，每施工一個圓班對錨索集中注FSS化學(xué)漿一次。

6結(jié)語

（1）針對陷落柱內(nèi)巖石破碎及巷道涌水增大等情況，采用注漿錨索支護(hù)既有效控制頂板，又防止安裝孔可能成為出水通道，同時還降低了支護(hù)成本，工程質(zhì)量明顯提高，加快了施工進(jìn)度。

（2）采用注漿錨索代替預(yù)應(yīng)力鋼錨索進(jìn)行錨網(wǎng)索噴+梯子梁支護(hù)可以滿足巷道支護(hù)強(qiáng)度要求，錨索留在孔內(nèi)，并作為永久支護(hù)的一部分，達(dá)到圍巖與錨索互為支護(hù)的目的。通過后期對巷道表面位移的觀測，該段未出現(xiàn)巷道變形等情況。

（3）綜掘機(jī)掘進(jìn)、風(fēng)鎬修邊，有效地減少了對圍巖的震動，保證施工安全順利進(jìn)行。

（4）一掘一支，及時進(jìn)行永久支護(hù)，防止了圍巖受風(fēng)化出現(xiàn)冒頂、片幫等事故發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]張燦，趙宏志．高瓦斯條件下過斷層技術(shù)及其應(yīng)用

[J]．能源技術(shù)與管理，2007，（2）．

[2]孫傳軍，鄭思達(dá)．錨網(wǎng)梁索支護(hù)在煤巷過斷層中的應(yīng)用[J]．煤炭技術(shù)，2007，（10）．

endprint

摘要：文章主要介紹了采區(qū)巷道過陷落柱的施工方法，在傳統(tǒng)錨網(wǎng)索噴+梯子梁支護(hù)不能滿足支護(hù)要求時，通過使用注漿錨索配合化學(xué)注漿對頂板進(jìn)行加固，有效地控制了頂板，實(shí)現(xiàn)安全、快速通過陷落柱，為鄰近巷道過陷落柱施工積累了一定經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：陷落柱；注漿錨索；化學(xué)注漿；采區(qū)巷道；高瓦斯；礦采區(qū)

中圖分類號：TD712文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-2374（2014）21-0117-02

1工程概況

1.1工程特征

依據(jù)三維地震勘探資料、地面瞬變電磁探測及鉆探情況總結(jié)，Xe11陷落柱的平面形態(tài)為橢圓狀，其長軸呈NE向，長軸長約110m，短軸長約80m，Xe11陷落柱周圍富水情況為：K8砂巖中富水、3#煤層頂板中富水、奧灰頂界下50m巖溶發(fā)育；經(jīng)綜合分析，Xe11陷落柱在3煤底板及奧灰頂界下50m局部含水，分析認(rèn)為該陷落柱邊緣破碎區(qū)域?qū)^強(qiáng)，陷落柱內(nèi)部含水性較小。東二盤區(qū)E2302工作面回風(fēng)順槽施工中需穿過Xe11陷落柱，該巷道斷面為矩形，掘?qū)?.1m，掘高3.55m。

經(jīng)對陷落柱工程地質(zhì)分析，采用前探梁作為臨時支護(hù)，錨網(wǎng)索噴+梯子梁作為永久支護(hù)，可以實(shí)現(xiàn)安全通過該陷落柱。

1.2陷落柱地質(zhì)特征

1.2.1?陷落柱周邊與正常煤巖層接觸范圍內(nèi)富水性及導(dǎo)水性較強(qiáng)，陷落柱內(nèi)部含水性較小。

1.2.2?陷落柱邊緣處煤層及圍巖風(fēng)化，巖體強(qiáng)度較低，穩(wěn)定性較差。

1.2.3?陷落柱內(nèi)部巖石膠結(jié)性較好，巖體穩(wěn)定性較好。

1.3陷落柱對施工影響

1.3.1?巖體整體性較差爆破施工對圍巖震動較大，易造成冒頂事故，威脅安全。

1.3.2?邊緣處巖體較破碎，導(dǎo)水性較好工作面易發(fā)生冒頂、片幫，巷道內(nèi)涌水量增大。

1.3.3?巖體抗風(fēng)化性較差巷道支護(hù)必須在較短時間內(nèi)完成，較少圍巖裸露時間。

2施工方案及支護(hù)設(shè)計(jì)

2.1施工方案

2.1.1?首先在巷道內(nèi)進(jìn)行超前探測，每次施工五個鉆孔。第一次超前鉆探距陷落柱130m處進(jìn)行，第二次超前鉆探距陷落柱50m處進(jìn)行。根據(jù)這兩次的鉆探情況，確定施工方案。

2.1.2?距陷落柱50m處，開始沿陷落柱方向打設(shè)3個15m長的鉆孔，運(yùn)用鉆屑指標(biāo)法進(jìn)行瓦斯突出預(yù)測，采取鉆探15m掘進(jìn)8m的方法施工，進(jìn)入陷落柱后方可解除探掘施工。

2.1.3?距陷落柱5m時，縮小循環(huán)進(jìn)尺，加強(qiáng)支護(hù)，采用前探梁作為臨時支護(hù)，錨網(wǎng)索噴+梯子梁作為永久支護(hù)。

2.1.4?巷道在掘進(jìn)過程中，在巷道兩側(cè)幫部分別布置鉆場，巷道同側(cè)每80m布置一個鉆場，異側(cè)鉆場相距9m，邁步式布置。每個鉆場布置5個Φ94mm，深度130m的鉆孔進(jìn)行抽放瓦斯。在掘進(jìn)期間保證鉆孔始終超出工作面前方20m的安全距離。讓掘進(jìn)巷道始終在抽采鉆孔的有效控制范圍內(nèi)。

2.1.5?嚴(yán)格按循環(huán)進(jìn)尺掘進(jìn)，一掘一支，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。

2.1.6?對出水點(diǎn)預(yù)埋導(dǎo)水管導(dǎo)水。

2.2支護(hù)設(shè)計(jì)

2.2.1?采用前探梁作為臨時支護(hù)，前探梁為4根4m長的3寸無縫鋼管（備用1根，壁厚7mm），用專用前探梁卡扭接在靠近迎頭居中的3根永久支護(hù)錨桿上，并用五塊4500×300×70mm的優(yōu)質(zhì)大板臨時護(hù)頂，然后用剎桿配合大木楔絞頂，迎頭護(hù)幫使用3根2寸1.5m無縫鋼管，每根焊接3鉤，間距400mm，并用3塊3500×300×70mm的優(yōu)質(zhì)大板逼實(shí)迎頭。

2.2.2?距陷落柱5m時，采用錨網(wǎng)索噴+梯子梁作為永久支護(hù)，同時縮小巷道支護(hù)排拒，并對過陷落柱段底板進(jìn)行硬化，厚度為300mm。

2.2.3?錨索采用規(guī)格Φ22×8300mm中空注漿錨索，端頭錨固采用樹脂錨固劑與FSS化學(xué)注漿材料聯(lián)合

錨固。

3注漿錨索

錨索為Φ22×8300mm中空注漿錨索，端頭錨固采用樹脂錨固劑與FSS化學(xué)注漿材料聯(lián)合錨固。錨索采用新型中空結(jié)構(gòu)，中空管兼作注漿管。錨索索體采用高強(qiáng)度螺旋肋預(yù)應(yīng)力鋼絲編絞而成，其主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。研究表明，采用高強(qiáng)度螺旋肋預(yù)應(yīng)力鋼絲制成的錨索錨固強(qiáng)度比普通錨索提高15%以上，而錨固延性可提高25%以上。

注漿錨索每排3/4交替布置，間排距1400×500mm，錨固力不小于200kN，每根錨索使用一支K2335+兩支Z2360樹脂錨固劑錨固，每施工一個圓班對錨索集中注FSS化學(xué)漿一次。

表1中空注漿錨索主要技術(shù)參數(shù)

參數(shù) 技術(shù)指標(biāo)

鋼絲公稱直徑 6.0mm

錨索索體直徑 Φ22mm

安裝孔徑 Φ32mm

樹脂錨固長度 1000～1500mm

強(qiáng)度及破斷力 強(qiáng)度1760MPa，破斷力≥420kN

中空注漿管規(guī)格 內(nèi)徑Φ7.5mm，外徑Φ10mm

注漿壓力 ≥5.0MPa，最大7.0MPa

3.1注漿壓力

推動漿液克服各種流動阻力，使?jié){液擴(kuò)散，充填密實(shí)的動力，是注漿的重要參數(shù)。在破碎帶中，初期宜采用1.5～1.6倍，中期采用2.0～2.5倍，后期采用3.0倍的靜水壓力。

3.2注漿流量

注漿過程中，由于漿液的充填作用，裂隙逐漸被充塞，流量則隨注漿壓力的升高而減小。為增加漿液的注入量和提高注漿效果，流量越小越好，但太小會影響結(jié)石體的強(qiáng)度和結(jié)石率，所以，在斷層帶中，以大于或等于20L/min，穩(wěn)定時間大于或等于15min較合適。

3.3漿液濃度

相同條件下，漿液越濃，粘度越大，擴(kuò)散距離越小，當(dāng)然，漿液的結(jié)石率也隨濃度而增加。破碎帶因吸水率很小應(yīng)以稀漿為主，起始濃度水灰比一般為1.5～2.0，因漿液稀，要想保證一定注入量，不能按延續(xù)時間作為調(diào)整濃度的依據(jù)，而應(yīng)當(dāng)改為以注入量多少來調(diào)整水灰比。

4支護(hù)機(jī)理

將錨索的支護(hù)作用與注漿加固的作用組合起來共同作用于巷道圍巖，漿液滲透到鉆孔周圍較大范圍的煤巖體中，對出現(xiàn)松動的煤巖體產(chǎn)生粘結(jié)固化作用，從而改善圍巖的整體性，提高煤巖體的自撐能力，從而大大改善巷道支護(hù)效果。

5施工方法

（1）根據(jù)陷落柱內(nèi)巖石硬度選擇強(qiáng)度合適的截齒，使用綜掘機(jī)掘進(jìn)，巷道輪廓周邊部位采用風(fēng)鎬刷掘，以減少對周邊圍巖的擠壓震動，掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺為0.5m，前探梁最大控頂距為0.7m。

（2）掘進(jìn)0.5m后，及時巷道進(jìn)行錨網(wǎng)索噴+梯子梁支護(hù)，待該循環(huán)內(nèi)支護(hù)完畢后才可進(jìn)入下一循環(huán)施工。

（3）注漿錨索規(guī)格為Φ22×8300mm，每排3/4交替布置，間排距1400×500mm，錨固力不小于200kN，每根錨索使用一支K2335+兩支Z2360樹脂錨固劑錨固，每施工一個圓班對錨索集中注FSS化學(xué)漿一次。

6結(jié)語

（1）針對陷落柱內(nèi)巖石破碎及巷道涌水增大等情況，采用注漿錨索支護(hù)既有效控制頂板，又防止安裝孔可能成為出水通道，同時還降低了支護(hù)成本，工程質(zhì)量明顯提高，加快了施工進(jìn)度。

（2）采用注漿錨索代替預(yù)應(yīng)力鋼錨索進(jìn)行錨網(wǎng)索噴+梯子梁支護(hù)可以滿足巷道支護(hù)強(qiáng)度要求，錨索留在孔內(nèi)，并作為永久支護(hù)的一部分，達(dá)到圍巖與錨索互為支護(hù)的目的。通過后期對巷道表面位移的觀測，該段未出現(xiàn)巷道變形等情況。

（3）綜掘機(jī)掘進(jìn)、風(fēng)鎬修邊，有效地減少了對圍巖的震動，保證施工安全順利進(jìn)行。

（4）一掘一支，及時進(jìn)行永久支護(hù)，防止了圍巖受風(fēng)化出現(xiàn)冒頂、片幫等事故發(fā)生。

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