破碎圍巖大斷面開拓巷道修復加固方案設計與施工

宋兆國 孫 乾 陳璋林

（濟寧礦業集團有限公司霄云煤礦，山東 金鄉 272213）

霄云煤礦二采區膠帶石門（總長度580m）布置在3煤頂板巖石中，巷道為直墻半圓拱斷面，采用錨網索支護，凈寬4m，凈高3.9m（見圖1）。自2015年6月份開門施工至今，已服務3年多時間，因局部圍巖穩定性差、受斷層地應力大等因素影響，局部巷道出現嚴重變形，造成多處噴體變形開裂、暴皮、底鼓、鼓幫等，且局部巷道頂、幫移近量極大，不能滿足現場使用及運輸需求。

1 變形較嚴重區域巷修方案

1.1 修復方案

對于變形嚴重（相對凈高、凈寬變形大于200mm）位置巷道，采取擴寬頂、幫，重新支護的方式進行處理，錨網支護完畢后，進行初噴、注漿加固，然后復噴成巷。對巷道底鼓處全部按照腰線進行起底，保證平整度，同時砌筑永久水溝。

1.2 施工方法

對照巷道設計擴大頂、幫變形斷面→支護（錨網梯索+初噴）→注漿→復噴成巷（見圖1）。具體施工為：

（1）對變形區域進行擴幫、挑頂處理，確保滿足設計斷面要求；

（2）將擴大后的巷道進行錨網支護，待支護初噴完畢，進行注漿加固；

（3）復噴成巷。

1.3 支護參數

（1）支護錨桿均采用Ф20×2400mm高強預應力錨桿，每棵錨桿用三支MSK2550樹脂錨固劑，支護錨桿間排距為800mm×800mm，使用規格為長×寬=2000×1000mm金屬方格網，搭接長度為100mm，每200mm使用雙股14#鐵絲綁扎一處，鋼筋梯采用Φ14鋼筋加工制作。

（2）拱部錨索規格為Ф17.8×6500mm，每棵錨索使用四支MSK2550樹脂錨固劑，錨索間排距為2000×1200mm，全斷面每排施工5棵錨索。錨索布置在相鄰兩排錨桿之間，沿巷道走向布置錨索方式為“邁步式”，即按照“三二三”的方式布置。如原施工錨索與現施工錨索位置重合，可適當調整新施工錨索布置位置。

局部變形嚴重的幫部需施工幫部錨索加強支護，錨索規格為Ф17.8×5000mm，每棵錨索使用四支MSK2550樹脂錨固劑，錨索間排距為2000×2000mm。

（3）沿巷道斷面布置一排注漿錨桿進行注漿加固，錨桿規格為Φ22×2400mm，錨桿間排距為1600×1600mm，注漿錨桿布置在相鄰兩排支護錨桿之間，間隔一排布置。

（4）初噴厚度80mm，注漿（水泥+水玻璃）。

（5）復噴厚度為70mm，噴厚合計為150mm，強度為C20。

說明：其余變形嚴重出現類似此范圍巷道變形情況，修復方案參照此要求執行。

圖1 二采區膠帶石門巷修支護圖

2 開裂暴皮輕微變形區域巷修方案

2.1 修復方案

找掉變形位置開裂噴體，重新進行二次支護，然后進行噴漿成巷。對巷道底鼓處全部按照腰線進行起底，保證平整度，同時砌筑永久水溝。

2.2 施工方法

找掉開裂噴體→支護（錨網梯）→噴漿成巷。施工順序為：

（1）將開裂噴體找掉；

（2）按設計斷面尺寸進行錨網支護；

（3）噴漿成巷。

2.3 支護參數

（1）支護錨桿采用Ф20×2400mm高強預應力錨桿，每棵錨桿用三支MSK2550樹脂錨固劑，支護錨桿間排距為800mm×800mm。使用規格為長×寬=2000×1000mm金屬方格網，搭接長度為100mm，每200mm使用雙股14#鐵絲綁扎一處。鋼筋梯采用Φ14鋼筋加工制作。

（2）噴漿厚度為100mm，強度為C20。

3 永久水溝施工要求

（1）在巷道修復過程中，永久水溝的施工應與巷修主體工程同時進行，確保排水順暢。

（2）水溝凈寬×凈深=300×300mm，鋪底及壁厚均為100mm，混凝土強度為C20。

（3）水溝上沿距1m腰線為960mm，水溝外沿應嚴格按照偏中線拉線施工，確保平直度，水溝施工質量嚴格按照《煤礦安全生產標準化基本要求及評分辦法》相關規定嚴格執行，待水溝驗收完畢后方可鋪設蓋板。

4 其他現場施工要求

（1）嚴格按照上述方案提供的施工參數組織施工，確保施工質量，具體巷修位置及采取不同巷修方案的位置現場進行指定。

（2）擴幫處較原設計斷面尺寸增大150mm，以抵消可能出現的圍巖變形。

（3）加強圍巖地質資料編錄工作，填寫清楚現場施工錨索、剝幫揭露的巖性等情況，以便根據地質條件采取針對性的支護措施。

5 結語

按照分類治理的原則，根據不同的圍巖條件和變形破壞程度，制定了不同的修復加固方案。施工過程中嚴格按照設計組織施工，強化工程質量監督考核，并根據圍巖屬性和變形特征及時調整和修正，使得方案更加貼合現場實際。巷道修復施工結束至今已有半年時間，除個別區域出現輕微底鼓、水溝開裂外，巷道頂板均未出現明顯變形，證明該方案是科學合理的，在節約修復投資的情況下取得了良好的圍巖控制效果。