受動壓影響的運輸聯絡巷修復技術研究

周建雄++王麗

摘 要：受采面采動影響，某礦運輸平巷與上山間的聯絡巷出現斷面減小，頂板下沉離層的問題，影響了行人和通風工作。針對該種問題，提出了刷幫、臥底和錨網噴的修復措施，并根據模擬分析確定了錨桿的最優間排距，通過對巷道斷面頂底板和兩幫位移的觀測，變形情況得到了控制。

關鍵詞：采動；離層；修復；控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.199

0 引言

我國煤礦以井工開采為主，由于井工開采破壞了原巖應力平衡，往往造成大范圍的巖層結構破斷與運動[1-2]。采煤工作面在推進過程中，上部圍巖的彎曲、變形、垮落會對工作面煤壁和前方產生一定的壓力，即超前壓力[3]。根據頂板巖性和強度的不同，超前壓力范圍不同。煤礦錨桿經過幾十年的發展，現已發展成一套集評估-設計-現場檢測-反饋等環節的完成體系[4]。針對某礦運輸聯絡巷在動壓影響下，巷道斷面減小，以及頂板下沉離層的情況，采取刷幫、臥底和錨網噴的修復措施，取得了較好效果。

1 地質概況

某礦主采3#煤層，分東西兩翼進行開采，東一采區13013工作面在開采過程中，由于受工作面開采超前壓力的影響，運輸平巷與運輸上山間的聯絡巷出現斷面減小以及頂板下沉離層的情況，不能滿足巷道通風和行人的要求，急需修復。聯絡巷位置如圖1所示。

2 修復措施

2.1 刷幫尺寸

兩幫修刷深度800mm，臥底深度600mm。修復巷道毛寬3800mm，毛高3100mm。

2.2 刷幫安全措施

施工前，用廢舊皮帶等對電纜、信號線、風、水管進行遮蓋保護，并在修復點前方打兩棵圓木點柱進行超前支護。施工過程中，嚴格執行“敲幫問頂”制度，禁止“空頂作業”。找頂前，清除通道的障礙物，以確保發生危險時退路暢通。找頂人員應站在頂板支護完好地段，用長把工具由頂至幫依次找凈懸矸、活矸，找頂范圍下方嚴禁站人以防矸石掉落傷人。

2.3 錨桿支護參數

采用長度為2.5m的樹脂錨桿進行支護。選取間排距為850mm×850mm、850mm×900mm和900mm×900mm三組數據，通過模擬分析不同間排距下巷道圍巖的變形情況，結果如圖2所示。

通過圖2可知，錨桿間排距由850mm×850mm增大到850mm×900mm時，巷道頂板和兩幫變形量分別增大60mm和70mm，變形量變化較小。當間排距由850mm×900mm增大至900mm×900mm時，頂板和兩幫的變形量分別增大150mm和162mm，變形較大。因此，錨桿間排距確定為850mm×900mm。肩角錨桿與頂板成75°角，頂板錨桿與底板夾角為15°。錨桿布置如圖3示。

2.4 錨索支護參數

錨索長度取7.2m。錨桿間排距為1.5m×1.8m，錨桿布置圖如圖4示。頂板錨索與豎直方向上的夾角為15°，兩幫各布置一根錨索。錨索外露長度200mm，錨索預緊力為80KN。

2.5 其他參數

錨網規格為1400mm×900mm，配合錨桿錨索進行支護。砂漿按水泥、砂比1：2.5配制。噴漿時，必須先用高壓風或高壓水清洗巖面上的粉塵以及節理中的斷層泥，保證砂漿與巖面牢固粘貼。噴頭與受噴面距離保持1米，噴頭與受噴面垂直。按由上往下，先凹、后凸順序依次對巖面進行噴漿。噴漿厚度不小于100mm。

3 支護效果

采用十字布點法對巷道變形情況進行觀測，在30m的范圍內布置3組觀測點。通過30天的觀測，巷道頂底板移近量和兩幫移近量分別如圖5和圖6所示。

由圖5、圖6可知：在礦壓觀測的30天內，三個觀測站內巷道頂底板移近量增加了283～305mm，頂底板移近量增加了290mm～302mm。前20天內變形量較大，后10天內變形量趨于穩定。這是由于前20天，刷幫和打錨桿工作對變形量影響較大所致。后10天錨桿錨索發揮了支護作用，巷道逐變形逐漸穩定。

4 結論

（1）通過模擬分析，確定錨桿間排距為850mm×900mm。肩角錨桿與頂板成75°角，頂板錨桿與底板夾角為15°。（2）錨索長度取7.2m。錨桿間排距為1.5m×1.8m，頂板錨索與豎直方向上的夾角為15°，兩幫各布置一根錨索。（3）錨網規格為1400mm×900mm，配合錨桿錨索進行支護。砂漿按水泥、砂比1：2.5配制。噴漿厚度不小于100mm。（4）通過30天的礦壓觀測，巷道變形趨于穩定。

參考文獻：

[1]繆協興.采動巖體的力學行為研究與相關工程技術創新進展綜述[J].巖石力學與工程學報，2010，29（10）：1988-1998.

[2]康紅普，王金華，林健.煤礦巷道錨桿支護應用實例分析[J]. 巖石力學與工程學報，2010，29（04）：649-664.

[3]錢鳴高，石平五，許家林.礦山壓力與巖層控制[M].徐州：中國礦業大學出版社，2010.

[4]肖利平.動壓軟巖巷道用讓壓錨桿的設計與性能分析[J].煤礦機械，2014，35（05）：21-23.