高埋深大斷面U型棚+壁后注漿+錨索聯合支護技術實踐

李明磊

摘要：通過鶴煤八礦對-520水泵房采用聯合支護加固技術，找出了在受高礦壓影響下提高大斷面機電硐室支護強度的辦法，選出了八礦泵房硐室在使用期間受壓加大條件下合適的加固支護形式，控制巷道變形，確保了機電硐室的正常使用。

關鍵詞：硐室加固 聯合支護技術

八礦坐落在鶴壁礦區南部，井田南北、東西走向分別為5.25km和1.7-1.9km，面積7.9km2。井田作為隱伏井田，屬于單斜構造。井田內地質構造比較復雜，屬于斷裂構造發育，并且小斷層比較多，煤層缺乏穩定性等，局部存在變薄現象，并呈條帶狀分布。隨著開采時間的不斷延長，生產采區的采動對井下大部分巷道都產生過影響，個別巷道存在二次、三次重修現象。

1 工程概況

在井田中央-520輔助水平三零采區3004工作面上部煤層底板中，布置鶴煤八礦-520水泵房，全長30m。該水泵房擔負我礦三零及三二采區排水任務，硐室原設計寬5200mm，高4400mm，斷面形狀為半圓拱，原設計為錨網噴+U形棚支護。水泵房在建成短短2年時間內受高礦壓影響，使得水泵房在一定程度上出現局部頂板裂縫、掉漿皮等。如果不加以控制，任由繼續損壞，那么將會直接影響水泵房的正常使用，甚至礦井的使用安全將會受到威脅。

2 確定硐室聯合支護加固技術方案

在施工過程中，為了進一步控制硐室的變形，防止硐室的正常使用在一定程度上受到繼續破壞。首先采用錨索等進行加固，但是實施該方案后，施工卻無法進行。原因在巖巷掘進期間由于該硐室巷道頂部巖石破碎，在泵房施工期間泵房就出現輕微變形，采取了套架U形棚加強巷道泵房巷道支護強度，進而在一定程度上難以打錨索，同時導致無法裝藥等，并且泵房硐石較多，在施工過程中通過單一的支護方式難以解決問題。為此，需要對支護方式進行真分析，按照下列方案進行施工：

①架設U36型棚后，需要進行噴漿處理，實施初次支護。②通過灌注水泥沙漿進行加固處理。③對于永久性支護，通常情況下，通過錨索來進行。

3 施工技術要求及注意事項

3.1 施工技術要求

3.1.1 架U36型棚后噴漿，進行初次支護的技術要求

首先采用擴幫挑頂后架U36型棚支護對該泵房硐室進行處理，規格為5.2m×4.4m，棚距、背板間距等分別控制在0.5m和0.3m，借助金屬菱形網對全斷面進行鋪設處理，并用背板背嚴，維修到泵房硐室位置時，設計為硐室兩側架U形棚對棚后穿11號礦工鋼支護，礦工鋼間距控制在0.4m；維修完成后，通常情況下需要對該硐室進行進行噴漿處理，噴射混凝土的強度等級一般為C20，噴漿厚度與U型棚鐵拉桿等平，水泥大沙配合比1∶3。

3.1.2 注漿加固支護技術要求

①鉆孔：在鉆孔過程中，通過采用風鉆鉆機進行鉆孔。②注漿管的安裝：在安裝注漿管的過程中，通常情況下需要將注漿鋼管插入到孔內。③注漿：進行注漿時，連接注漿管路與鋼管，在注漿過程中，一般可以通過多孔的方式進行同時注漿。④封孔止漿：在止漿過程中，通常情況下用多層膠管連接注漿孔口管出口端與注漿管路，同時安設相應的閥門。⑤注漿過程中，注漿壓力控制在2.0～3.0MPa，進而在一定程度上確保噴層不發生開裂。

3.1.3 錨索進行永久支護技術要求

注好漿間隔24小時后，需要及時打錨索進行永久性支護。

3.2 施工注意事項

3.2.1 架棚

①在施工現場，采取措施保護施工地段的電纜、水泵、開關等，防止出現損壞。②在施工過程中，設置一名有經驗的職工進行觀頂，在一定程度上防止頂板跨落。③架好一棚后，用木料把頂絞實絞嚴，杜絕空頂。

3.2.2 注漿施工工藝流程

①拌漿與注漿：按照設計要求規定的水灰比，將水泥與水進行混合，進而在一定程度上行拌制水泥漿，拌漿時需要安排專人進行負責，在注漿過程中，需要科學合理地調整漿液參數，進而避免發生吸漿籠頭堵塞等。②控制注漿泵：根據注漿變化的實際情況，實時開、停注漿泵，并對注漿泵的注漿壓力進行了時刻注意和觀察，進而在一定程度上防止發生堵塞崩管現象。③連接孔口管路：在連接孔口的過程中，通常情況下需要對前方的注漿情況給予高度的關注，及時發現并派出漏漿、堵管等事故。

3.2.3 錨索加固注意事項

①在打錨索的過程中。錨索眼的位置通常情況下需要選擇不空頂或者注漿充分的部位。②錨索眼打好后，需要對錨索眼是否存在塌孔現象進行觀測。

4 結語

在鶴煤八礦-520水泵房現場施工過程中，通過實際應用聯合支護加固技術，對錨噴、架U形棚等單一的巷道維修支護模式在一定程度上進行適當地改變，進一步大大提高了硐室的支護強度，在圍巖破碎空頂條件下，進一步解決因塌孔、孔空無法安裝錨索造成的問題。在這種情況下，明確聯合支護加固技術方案是切實可行的，并且具有一定的操作性。

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