破碎圍巖大斷面開拓巷道修復(fù)加固方案設(shè)計與施工

宋兆國 孫 乾 陳璋林

（濟寧礦業(yè)集團有限公司霄云煤礦，山東 金鄉(xiāng) 272213）

霄云煤礦二采區(qū)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(wǎng)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(wù)3年多時間，因局部圍巖穩(wěn)定性差、受斷層地應(yīng)力大等因素影響，局部巷道出現(xiàn)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(xiàn)場使用及運輸需求。

1 變形較嚴重區(qū)域巷修方案

1.1 修復(fù)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(wǎng)支護完畢后，進行初噴、注漿加固，然后復(fù)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(shè)計擴大頂、幫變形斷面→支護（錨網(wǎng)梯索+初噴）→注漿→復(fù)噴成巷（見圖1）。具體施工為：

（1）對變形區(qū)域進行擴幫、挑頂處理，確保滿足設(shè)計斷面要求；

（2）將擴大后的巷道進行錨網(wǎng)支護，待支護初噴完畢，進行注漿加固；

（3）復(fù)噴成巷。

1.3 支護參數(shù)

（1）支護錨桿均采用Ф20×2400mm高強預(yù)應(yīng)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(guī)格為長×寬=2000×1000mm金屬方格網(wǎng)，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(guī)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(xiàn)施工錨索位置重合，可適當(dāng)調(diào)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(guī)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(guī)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(fù)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(xiàn)類似此范圍巷道變形情況，修復(fù)方案參照此要求執(zhí)行。

圖1 二采區(qū)膠帶石門巷修支護圖

2 開裂暴皮輕微變形區(qū)域巷修方案

2.1 修復(fù)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(wǎng)梯）→噴漿成巷。施工順序為：

（1）將開裂噴體找掉；

（2）按設(shè)計斷面尺寸進行錨網(wǎng)支護；

（3）噴漿成巷。

2.3 支護參數(shù)

（1）支護錨桿采用Ф20×2400mm高強預(yù)應(yīng)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(guī)格為長×寬=2000×1000mm金屬方格網(wǎng)，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(fù)過程中，永久水溝的施工應(yīng)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(yīng)嚴格按照偏中線拉線施工，確保平直度，水溝施工質(zhì)量嚴格按照《煤礦安全生產(chǎn)標準化基本要求及評分辦法》相關(guān)規(guī)定嚴格執(zhí)行，待水溝驗收完畢后方可鋪設(shè)蓋板。

4 其他現(xiàn)場施工要求

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

（2）擴幫處較原設(shè)計斷面尺寸增大150mm，以抵消可能出現(xiàn)的圍巖變形。

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

5 結(jié)語

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