傾斜巷道軟巖褶皺構造區(qū)噴錨網(wǎng)索噴聯(lián)合支護技術探討

吳軍　田斌

摘要：傾斜巷道在施工過程中揭露褶皺構造，褶皺上下部分巖性不一，如果沒有可靠的支護，施工時成形困難。文章從支護作用、材料選擇、支護方式、支護參數(shù)、施工工藝等方面介紹了傾斜巷道施工過程中穿軟巖褶皺構造區(qū)，采用噴錨網(wǎng)索噴聯(lián)合支護技術，安全、快速地通過并得到了良好的支護效果。

關鍵詞：傾斜巷道；軟巖褶皺構造區(qū)；噴錨網(wǎng)索噴聯(lián)合支護技術；支護方式；煤炭開采 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD353 文章編號：1009-2374（2015）08- DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.

傾斜巷道在施工過程中，揭露褶皺構造，褶皺上下部分巖性不一，如果沒有可靠的支護，施工時巷道超挖、成形困難，而且巷道頂板可能出現(xiàn)抽冒、幫部跨幫，后期巷道變形、噴層脫落、支護失效、巷道整體失穩(wěn)等不安全因素，如果不能合理地選擇支護方式、支護參數(shù)、施工工藝，將給巷道安全施工、支護及后期巷道的安全使用帶來很大的困難。因此，如何快速、安全地通過，將直接影響施工進度及安全生產。

1 工程概況

大柳煤礦公司東翼膠帶下山為井田東翼的延伸巷道，設計為錨網(wǎng)索噴支護，巷道傾角23°，設計長度933m，開挖垂深將會達到550～810m。根據(jù)地質資料顯示，巷道在415～573m范圍揭露DF10-1逆斷層，其最大落差達到30m，延伸長度800m。東翼膠帶下山施工至470m范圍時，揭露出一“ ”形褶皺構造，長度15m，斷層出現(xiàn)漂移，巷道頂板以上1.5m范圍巖石為泥巖、砂質泥巖，相對松軟、破碎，2m以上為中、粉砂巖等，相對穩(wěn)定；褶皺下部2m范圍為油頁巖，極易風化，遇水泥化、變軟膨脹。

2 設計施工方案

第一，由于膠帶下山設計為機軌合一巷道，考慮巷道最大變形量，在原設計尺寸上增大巷道斷面尺寸，即：巷道掘寬由5.0m變?yōu)?.2m，掘高度由4.0m變?yōu)?.1m，保證圍巖應力得到充分釋放后，巷道斷面還滿足正常的斷面要求。

第二，根據(jù)施工過程中實際揭露地層情況，在過軟巖褶皺構造前期，按照正常進行光爆，并進行邊探邊掘，以確定褶皺的位置及長度；過軟巖褶皺構造時，巷道斷面腰線以上巖性多為泥巖、砂質泥巖、粉砂巖，光爆炮眼布置按照設計進行，但要縮小周邊眼距，增加其數(shù)量，同時減小周邊眼的裝藥量，其他眼均按正常進行，巷道斷面腰線以下巖性多為油頁巖，僅布置底眼，適當增大裝藥量，爆破時僅起到松動效果。

第三，施行“短掘短支”，超前支護到位，即：一次爆破長度以0.7m（錨桿排距）為宜，確認安全后及時用風鎬、手鎬等工器具對輪廓線進行修正，達到設計斷面，支護前先對巷道圍巖進行初噴封閉，保證其后續(xù)錨桿支護不失效，噴厚在保持在50mm，初凝后進行錨網(wǎng)索永久支護，即初期支護為噴錨網(wǎng)索。

第四，巷道永久支護完畢后，及時對錨網(wǎng)索支護體進行受力測試及變形檢測，當巷道變形量達到預期，圍巖應力得到充分釋放時，及時進行二次噴漿支護及錨索加強支護，二次噴漿支護厚度為150mm。

第五，針對軟巖褶皺構造巷道底板巖性，在巷道兩墻底角處施工寬100mm、深200mm的泄壓槽，當巷道底板巖石受壓膨脹變形時，不會影響巷幫支護體的整體穩(wěn)

定性。

第六，嚴格控制工作面積水及風筒出口距離、風向，防止裸露軟巖風化、泥化膨脹。

3 支護參數(shù)選擇及施工工藝

3.1 支護參數(shù)選擇

巷道采用噴錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護，錨桿采用Φ22×2400mm高強左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，間排距700×700mm，錨固錨桿的樹脂錨固劑由原來的Z2360、CK2360中快速搭配使用調整為3支CK2360型全長錨固；使用Φ16mm圓鋼加工的目字型鋼筋梯；錨索（含加強錨索）采用Φ21.6×7300mm鋼絞線錨索，每排呈3-5-3布置，間排距1400×700mm；使用Φ6.5mm圓鋼加工的網(wǎng)片，規(guī)格大小為2100×1100mm；初噴厚度為50mm，二次噴漿支護厚度為100mm，噴漿混凝土強度等級C25。

3.2 施工工藝

3.2.1 爆破。采用光面爆破，一次成形，采取“打淺眼多循環(huán)，多打眼、少裝藥”的原則，縮小周邊眼距，增加其數(shù)量，同時減小周邊眼的裝藥量，其他眼均按正常進行，巷道斷面腰線以下巖性多為油頁巖，僅布置底眼，適當增大裝藥量，爆破時僅起到松動效果，這種爆破方式效果比較理想，減少了沖擊波對巷道周邊圍巖完整性的破壞。

3.2.2 工藝流程。開工前的準備→敲幫問頂→定眼位、打眼→裝藥前安全檢查→裝藥連線→放炮前安全檢查→放炮→放炮后安全檢查→敲幫問頂→修正斷面輪廓線→初噴封閉→臨時支護→永久支護（錨網(wǎng)索支護）→出矸→二次噴漿支護、錨索補強支護→文明生產。

3.2.3 支護工序。根據(jù)巷道過軟巖褶皺構造時，巷道斷面腰線以上巖性多為泥巖、砂質泥巖、粉砂巖，確認安全后用人工手鎬或風鎬修正巷道輪廓線至設計尺寸后，支護前先對巷道圍巖進行初噴封閉再臨時支護，保證其后續(xù)錨桿支護達到合格要求；噴厚控制在50mm為宜，初凝后進行錨網(wǎng)索永久支護，即為噴錨網(wǎng)索支護；噴錨網(wǎng)索永久支護完畢后，保證圍巖應力得到充分釋放，及時修補處理受損的支護體，進行二次噴漿支護及錨索加強支護，厚度為150mm，最終形成噴錨網(wǎng)索噴聯(lián)合支護體，達到成巷要求，一、二次噴漿混凝土強度等級均不小于C25。

3.2.4 與巷道原支護體相比較。（1）巷道過軟巖褶皺構造時，與正常的巷道光面爆破相比較，應堅持打淺眼多循環(huán)，多打眼、少裝藥的原則，充分保護巖體，盡量減少爆破對它的擾動，避免過度破壞巖體的強度；（2）初始噴漿僅為封閉軟弱圍巖，對于成形較差的巷道也有填充的作用，初噴有效的抑制裸露軟巖易風化、泥化變形，為后續(xù)錨網(wǎng)索支護創(chuàng)造了施工條件；（3）合理錨桿、錨索索支護能穿破軟巖體，錨固在受力情況穩(wěn)定的砂巖頂板中，與巖體粘結在一起，提高巖體自載支撐能力和整體強度，最終達到穩(wěn)定支護的效果；（4）為充分發(fā)揮巖體的承載能力，必須保證圍巖應力得到充分釋放，應允許并控制巖體的變形，因此，噴錨網(wǎng)索支護后，二次噴漿支護原則上是在圍巖與初期錨網(wǎng)索支護變形基本穩(wěn)定的條件下進行的，圍巖和支護結構形成一個整體，因而提高了支護體的安全度。

4 支護效果

第一，光爆后及時初噴封閉軟弱圍巖，既能有效、及時的防止軟巖易風化、泥化變形，起到了抑制效果，又為錨網(wǎng)索的有效支護創(chuàng)造了條件。

第二，巷道施工過褶皺構造區(qū)時，合理的支護參數(shù)選擇，保證支護能錨固至穩(wěn)定的圍巖中，充分發(fā)揮支護體的作用，達到圍巖自載支撐效果。

第三，錨網(wǎng)索支護后，經過預期變形監(jiān)測，利用錨網(wǎng)索支護體的柔性讓壓效果，使圍巖應力得到釋放，最后二次噴漿支護及錨索加強支護，達到成巷要求。

第四，通過斷面兩墻底角泄壓槽，釋放部分圍巖應力，同時防止底板巖石泥化膨脹底鼓后對墻部支護體的破壞，實踐證明，無泄壓槽巷道底鼓后對墻體破壞程度遠大于有泄壓槽的巷道。

5 結語

通過在大柳煤礦公司東翼膠帶下山的施工，短時間內安全、快速地通過褶皺構造區(qū)，經過后期變形觀測，除小范圍噴漿體開裂，沒有發(fā)生明顯的變形和位移量，巷道完好。說明軟巖褶皺構造傾斜巷道施工中，噴錨網(wǎng)索噴聯(lián)合支護技術較為合理。同期在東翼回風下山、輔助下山同等地質條件，都得到了很好的應用效果。

作者簡介：吳軍（1984-），陜西咸陽人，華亭煤業(yè)大柳煤礦有限公司采礦助理工程師，研究方向：采掘技術管理。

（責任編輯：王 波）