巷道頂板破碎帶聯(lián)合支護(hù)技術(shù)研究與應(yīng)用

董 冬

（義馬煤業(yè)集團(tuán) 義絡(luò)公司，河南 義馬472300）

義馬煤業(yè)集團(tuán)義絡(luò)公司位于洛陽(yáng)市宜陽(yáng)縣境內(nèi)，公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力600kt／a。礦井開拓方式為平峒、暗立井、暗斜井多水平聯(lián)合開拓。目前生產(chǎn)采區(qū)為35采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)，服務(wù)于此采區(qū)的軌道巷為二水平東大巷，由于服務(wù)年限時(shí)間較長(zhǎng)，巷道有25m的破碎帶，多處空頂，最高處有3 m。不能滿足正常的行人、運(yùn)輸、通風(fēng)的需要。用噴漿進(jìn)行填充所用材料費(fèi)成本過(guò)高，同時(shí)施工進(jìn)度緩慢。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工情況特制定采用錨網(wǎng)、Φ50mm管子偝設(shè)聯(lián)合支護(hù)，保證了施工進(jìn)度，施工安全也有所加強(qiáng)，所用的Φ50mm管子為廢舊管子，現(xiàn)進(jìn)行二次利用材料費(fèi)為“零”，節(jié)省了施工成本。錨網(wǎng)、Φ50mm管子偝設(shè)聯(lián)合支護(hù)技術(shù)不僅保證了施工質(zhì)量、施工進(jìn)度、巷道成型，同時(shí)也降低了材料費(fèi)的使用。

1 礦井工程地質(zhì)概況

二水平東大巷施工于20世紀(jì)80年代，標(biāo)高＋52m，坡度3‰。該巷道擴(kuò)刷長(zhǎng)度740m，據(jù)資料描述，此段灰?guī)r內(nèi)小的溶隙較發(fā)育，但大多被充填，個(gè)別小溶隙內(nèi)有少量的溢水現(xiàn)象。該區(qū)段寒武系灰?guī)r含水層富水層性弱，掘進(jìn)中局部巷頂有少量的淋滴水。巷道斷面形狀園弧拱形，巷道斷面為9.9m2，擴(kuò)刷斷面為15.1m2，掘進(jìn)寬度4800 mm，掘進(jìn)高度3267mm，墻高2000mm，水溝凈寬度為400 mm，深度為500mm，支厚100mm，巷道斷面見圖1。

2 破碎帶支護(hù)方式

2.1 巷道臨時(shí)性支護(hù)

初噴混凝土作為臨時(shí)支護(hù)噴漿厚度為50mm；此次噴射主要用來(lái)封閉圍巖，防止圍巖風(fēng)化，同時(shí)對(duì)新暴露的巖石起到補(bǔ)強(qiáng)作用〔1〕。

2.2 巷道永久性支護(hù)

圖1 二水平大巷擴(kuò)刷斷面

由于巷道頂板破碎，采用木支護(hù)，維護(hù)量大，不能滿足大巷長(zhǎng)時(shí)間服務(wù)需要，采用工字鋼支護(hù)，存在成本高的問題，錨桿支護(hù)有方便運(yùn)輸，減小工人勞動(dòng)強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)，并且結(jié)合金屬網(wǎng)，能很好的解決頂板破碎的問題〔2〕。對(duì)于大量空頂區(qū)，若采用注漿，成本高，施工進(jìn)度緩慢，采用偝設(shè)Φ50 mm管子，既能解決空頂問題，又能節(jié)約成本。通過(guò)錨網(wǎng)噴并偝設(shè)Φ50mm管子聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，保持了巖層的穩(wěn)定性，共同將頂、幫圍巖連成一體，解決了大巷破碎帶的支護(hù)問題，形成了大巷的永久支護(hù)形式，巷道聯(lián)合支護(hù)方式見圖2。

圖2 二水平大巷聯(lián)合支護(hù)示意

3 支護(hù)材料選擇及施工方法

3.1 支護(hù)材料選擇

（1）錨桿采用Φ18mm×1800mm螺紋鋼筋錨桿，每根錨桿均配型號(hào)CKa2350 2支藥卷。托盤為方形碟狀，規(guī)格（長(zhǎng)×寬×厚）為150mm×150mm×10mm。

（2）混凝土：噴射混凝土必須使用純凈的河砂和粒度不大于10mm的石子，按配比為水泥∶砂∶石子＝1∶2∶2（體積比）均勻攪拌而成，混凝土標(biāo)號(hào)425號(hào)。

（3）速凝劑摻入量為水泥質(zhì)量的3%。速凝劑必須在噴漿機(jī)的上料口隨噴隨摻入，不得提前摻入混凝土內(nèi)。

（4）對(duì)所用的水泥、砂、石子和速凝劑要分類存放在上部車場(chǎng)，水泥和速凝劑的存放量控制在5t和0.4t左右，不得大量存放，以防長(zhǎng)時(shí)間存放受潮失效，砂和石子均不少于20t。

（5）Φ50mm管子選用廢舊的管子，長(zhǎng)度6m。

3.2 施工方法

首先嚴(yán)格按照中、腰線檢查巷道斷面規(guī)格，處理掉活塊危巖，確認(rèn)安全后方可作業(yè)。初噴混凝土作為臨時(shí)支護(hù)噴漿厚度為50mm；再進(jìn)行錨網(wǎng)、Φ50mm管子偝設(shè)聯(lián)合支護(hù)。錨桿眼位置要準(zhǔn)確，眼位誤差不得超過(guò)100mm，眼向應(yīng)垂直巷道輪廓線。錨桿眼深度為1.65m，打眼時(shí)應(yīng)在鉆桿上做好標(biāo)志，打眼應(yīng)按照由外向里、先頂后幫的順序依次進(jìn)行。錨桿采用5花布置，間排距為800mm×800mm，Φ50 mm管子偝設(shè)在錨網(wǎng)里面長(zhǎng)度為6m緊貼巖面，在巷道左右兩側(cè)肩窩位置打管線眼深度為400mm，每3m打一組管子鉤穿進(jìn)去，把Φ50mm管子彎成半徑為2500mm的圓弧偝設(shè)在錨網(wǎng)的外面套在管子鉤上，最后再進(jìn)行噴漿支護(hù)，復(fù)噴成巷。

4 支護(hù)效果分析

錨網(wǎng)噴偝設(shè)Φ50mm管子聯(lián)合支護(hù)有效的控制了巷道圍巖破碎帶的垮落及巷道的變形，使巷道維修周期延長(zhǎng)。維修率大大降低，改善了生產(chǎn)環(huán)境，為運(yùn)輸、通風(fēng)、行人及礦井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)創(chuàng)造了良好的條件。采用聯(lián)合支護(hù)后，由于巷道狀況的改善，礦井生產(chǎn)受到的影響將大大減少，安全生產(chǎn)得到了有力的保障，也為礦井產(chǎn)生了多方面的經(jīng)濟(jì)效益。

〔1〕賈光勝，康立軍.綜放開采采準(zhǔn)巷道護(hù)巷煤柱穩(wěn)定性研究〔J〕.煤炭學(xué)報(bào)，2002（1）.

〔2〕耿獻(xiàn)文.礦山壓力控制技術(shù)〔M〕.徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2002.