龍湖礦軌道下山底鼓控制研究

崔景南

摘 要：本文針對七臺河龍湖煤礦三采區三段絞車道發生破壞性底鼓的問題，首先通過測試該條巷道的頂底板和兩幫的巖樣獲得了該條巷道頂底板和兩幫圍巖的力學強度并結合現場觀察以及該采區實際地質環境，分析了該條巷道產生破壞性底鼓的原因。

關鍵詞：巷道底鼓；軌道下山；數值模擬；控制技術

1三采區三段絞車道支護參數的確定

為了更好的控制住三采區三段絞車道的底鼓，保證采區的正常生產。根據三采區三段絞車道的具體情況并結合數值模擬的方案三以及現場的實際情況，將三采區三段絞車道的支護體系作必要的優化。具體措施如下：

（1）全面檢查本巷道兩幫和頂板的錨桿支護狀況，并在失效錨桿區域補打錨桿，錨桿采用φ22左旋螺紋鋼錨桿，長度1.7m、錨深1.6m、錨固長度為0.7m，錨固方式采用端錨，錨固力為60KN，錨桿的排距和間距要和原支護體系相吻合，對錨索預緊力不夠的區域要增加預緊力。

（2）為了保證三采區三段軌道下山的使用，應對三采區三段軌道下山組織一次拉底工作，并將整個地板下臥200mm。

（3）待巷道底板拉底并下臥完成后，對整個三采區三段軌道下山的底板采用全長錨固，底板錨桿支護采用注漿錨桿和普通錨桿組合支護的方式。注漿錨桿采用長度為1900mm的注漿錨桿，每隔三排錨桿設置一對注漿錨桿，注漿錨桿為靠近底角錨桿的兩根垂直錨桿，底板錨桿間距為600mm，排距600mm，兩根底角錨桿與底板夾角為45°其余錨桿與底板垂直布置，錨桿的外露長度必須不大于200mm。

（4）待底板錨桿安置完畢后在巷道底板鋪設一層水泥沙，一方面可以防止注漿時漿液外溢，保證注漿效果；另一方面可以掩蓋底板錨桿的外露部分，以方便人員行走，水泥沙的鋪設厚度為200mm，注漿錨桿的外圍400mm之內不鋪設水泥沙，以方便注漿和糊塑膠泥。

（5）待注漿錨桿安置好后，對注漿錨桿注漿，加固破碎巖體，單孔注水泥—水玻璃混合漿液50-100kg。其中水泥采用425#普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.8～1.2，水玻璃摻量為水泥用量的3%～5%。具體巷道支護設計斷面圖參見圖1：

（6）待注漿完成后，用水泥沙將注漿錨桿的周圍未鋪設水泥沙的地方補上水泥沙。

（7）待水泥沙凝固完全后再在巷道內鋪上軌道。

圖1三采區三段絞車道巷道支護布置圖

2巷道支護施工順序及要求

（1）錨網初次耦合支護

為了盡量降低巷道的變形，應在巷道開挖后及時打眼掛網裝錨桿錨索。其施工工藝要遵從錨網索施工作業規程。錨網索以自身的特點能極大的提高圍巖的自承能力。

（2）錨索支護

錨索關鍵部位二次耦合支護應在最佳支護時間進行實施。由于該巷道節理化塊狀結構，為保證巷道圍巖及時穩定，在上肩部的關鍵部位進行錨索的二次加固。此時，錨索預緊力應適當提高到不小于6t。

（3）底板錨注施工

a、依照支護方案在巷道底板的指定位置打中空注漿錨桿，其中底角錨桿要與水平方向成45°角，將注漿錨桿的尾部絲扣連接三向注漿槍頭，三向注漿槍頭連接至水泥出料管、水玻璃出料管和錨桿。

b、使用風動攪拌桶攪拌水泥漿，且水灰比要嚴格進行配比，注漿泵的兩根吸料管分別插入水泥漿斜槽和水玻璃料桶。確認所有注漿管路系統完好后即啟動風動注漿泵進行注漿，等待每孔完成所需要的注漿量后先進行管路泄壓，隨后再擰下注漿頭。當漿液凝固后隨即上托盤并擰緊球形螺母。其注漿工藝流程見圖2所示：

圖2 錨注施工工藝流程圖

3注意事項

（1）注意掌握好鉆孔深度；

（2）注意漿液的粘稠度；

（3）注意隨時觀察注漿壓力；

（4）注意隨時觀察是否有漏漿跑漿現象；

（5）注漿人員要戴手套和保護眼睛的用具。

4總結

本文主要闡述了三采區三段軌道下山在煤層中對巷道底鼓的控制，用底板垂直設三根錨桿，并應用錨注技術聯合支護，錨注支護能將松散的巖體膠結成一個整體，提高支護結構的整體性和巖體自身的承載能力，使巷道底板保持穩定，不易破壞。該條巷道采用錨注治理長度120米，通過后期觀察證明：在巖體破碎，地質構造復雜，導致巷道壓力較大，底鼓極為嚴重的情況下，應用底板打設錨桿及錨注聯合支護有效的控制了底板的底鼓量，確保了巷道安全使用和正常使用的目標。同時減少了臥底的工程量和巷道的反復維修費用，更為重要的是從根本上解決了巷道底鼓的難題，并保證了巷道的安全使用和巷道的使用年限。

參考文獻：

[1]穆朝元，馬震.深部復雜地質條件巖巷底鼓變形機理分析與支護技術[J].煤礦安全，2016，47（04）：95-98.

[2]李宗岑. 教學三礦軌道巷底鼓機理及控制技術研究[D].河南理工大學，2011.