關(guān)于松軟圍巖掘進(jìn)新型支護(hù)技術(shù)的研究

許加強(qiáng)

摘要：針對淮北礦區(qū)地質(zhì)煤層、斷層圍巖松軟，支護(hù)困難問題，通過對圍巖破壞機(jī)理的分析，確定一套雙錨帶噴網(wǎng)新型支護(hù)技術(shù)。本文分析了巷道圍巖破壞機(jī)理和新型技術(shù)的作用原理，介紹掘進(jìn)施工選材和施工方法以及新型支護(hù)的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：巷道掘進(jìn)支護(hù) 新型支護(hù)技術(shù)效果分析

一、巷道地質(zhì)概況

3105機(jī)巷自設(shè)F按a=203°41′方位角施工，先按照3‰上坡施工21.42m，再按照8°上山施工69.58m（平距），最后按照15°上山施工18m（平距）后揭煤，接著跟煤施工937m（平距）與3101切眼貫通。

井下及四鄰采掘情況。3105工作面為31采區(qū)第五采掘工作面，北靠東翼回風(fēng)大巷、東翼皮帶大巷、東翼軌道大巷。南至DF34斷層。東臨DF35斷層和3107工作面。西臨DF34、DF33和3103工作面。

3105工作面處于DF35、DF34和DF33所夾持的斷塊內(nèi)，因此不排除該三條斷層的伴生斷層及其分支擺入工作面的可能，煤（巖）層總體呈單斜構(gòu)造，走向近東西，傾向北東。煤（巖）層傾角3～13°，平均為8°，靠近斷層附近煤層傾角逐漸增大。受斷層影響煤層產(chǎn)狀會(huì)有較大變化。

二、施工方案質(zhì)量要求

（一）質(zhì)量要求

a、（切割后）巷道成型達(dá)到幫直、頂平、欠挖不超過100mm（煤錨預(yù)留除外），局部超挖不大于150mm，由于層理、節(jié)理發(fā)育造成局部超挖，每循環(huán)不超過兩處。

b、巖層不應(yīng)有明顯的切割臺(tái)階，切割后煤矸塊度、堆積便于運(yùn)輸。

（二）巷道支護(hù)

（1）、3105機(jī)巷采用“錨帶網(wǎng)索梁”支護(hù)，梯形斷面，巷寬×中高（中頂至底板）= 4800×3000mm；巷道選用M24 L=2400mm等高強(qiáng)螺紋鋼錨桿，機(jī)巷錨桿間、排距為800×800mm，每兩排錨桿用一套錨索梁進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，鋼絞線規(guī)格為ф17.8mm L=6200mm，錨索梁為L=4000mm的11#礦用工字鋼，錨索間排距1600×1600mm。

⑵、臨時(shí)支護(hù)

a、端面臨時(shí)支護(hù)：端面采用掛網(wǎng)方式，并滿足以下要求：

①、材料規(guī)格

掛網(wǎng)材料采用鋼絲繩編織網(wǎng)、尼龍繩編織網(wǎng)或鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)孔為120mm，網(wǎng)形狀與巷道斷面一致。

②、支護(hù)參數(shù)

防護(hù)網(wǎng)覆蓋距底板1.0m以上所有裸露煤巖壁。距底板1.0-1.3m位置處必須采用橫梁壓網(wǎng)，橫梁采用型鋼梁、錨索、鋼帶、鋼筋梯子梁（鋼筋直徑不小于10mm）等，橫梁距巷幫不大于500mm，每根橫梁生根點(diǎn)不少于3個(gè)。巷道凈高大于3.2m時(shí)，采取兩道橫梁壓網(wǎng)，間距不大于1.3m，大斷面巷道每道橫梁可采用兩根對接方式。防護(hù)網(wǎng)采用兩片對接時(shí)，對接處必須聯(lián)緊聯(lián)牢，不留空隙。網(wǎng)周邊必須牢固生根，生根點(diǎn)間距不大于600mm，網(wǎng)周邊采用金屬骨架時(shí)，周邊生根點(diǎn)間距不大于1.0m。采用一道橫梁時(shí)，網(wǎng)中部生根點(diǎn)不少于3個(gè)，并在斷面內(nèi)均勻布置。生根采用鐵楔或倒楔式錨桿，深度巖巷不小于600mm，煤巷不小于1000mm，網(wǎng)與生根鐵楔或錨桿牢固聯(lián)結(jié)。煤巖壁易片時(shí)，生根點(diǎn)必須加深。

③、操作要求

綜掘成型后，先敲幫問頂，打好頂板臨時(shí)支護(hù)，錨桿支護(hù)打好頂板錨桿，再掛端面防護(hù)網(wǎng)。掛網(wǎng)自上而下進(jìn)行，拆網(wǎng)自下而上進(jìn)行。掛網(wǎng)和拆網(wǎng)前，必須敲幫問頂，消除片幫隱患。放炮聯(lián)線時(shí)，自下而上與拆網(wǎng)同步進(jìn)行。拆除后距迎頭端面3m內(nèi)不得有人從事與端面防護(hù)無關(guān)的作業(yè)。掛網(wǎng)不得出現(xiàn)破損現(xiàn)象，破損必須及時(shí)補(bǔ)聯(lián)或更換。上山施工巷道端面采用錨網(wǎng)臨時(shí)支護(hù)方式時(shí)，錨桿間排距不大于1.0m，距巷道輪廓線不大于500mm，錨桿長度不小于1.8m。

b、頂板臨時(shí)支護(hù)

采用帶帽點(diǎn)柱護(hù)頂，并滿足以下要求：

①、點(diǎn)柱采用外注式液壓單體支柱，帽規(guī)格500mm×200mm×50mm，鋼筋網(wǎng)網(wǎng)孔不大于120mm。

②、支護(hù)參數(shù)：帶帽點(diǎn)柱間排距不大于1.5m，帽沿距端面不大于500mm，大斷面巷道點(diǎn)柱高度不大于2.5m，單體液壓支柱必須正規(guī)有勁，并采取防倒措施。

③、操作要求

綜掘成型后，先敲幫問頂，及時(shí)支設(shè)點(diǎn)柱，點(diǎn)柱由外向里逐排打設(shè)，點(diǎn)柱上帶帽，頂板不平需加墊木楔，無法打在實(shí)底上要穿鞋（鐵鞋或墊木料）。柱帽應(yīng)避開錨桿眼位置。點(diǎn)柱打好后，由外向里打好頂板錨桿，再掛好迎頭端面防護(hù)網(wǎng)，再打巷幫臨時(shí)支護(hù)。頂板錨桿必須打到拱基位置處。

④、頂板臨時(shí)支護(hù)補(bǔ)充規(guī)定，綜掘成型后找凈浮矸危巖，人員站在支護(hù)完好的巷道內(nèi)采用長度不小于2.2m的釬子在山墻上打不低于0.3m深的橛子眼，采用3.0m長、直徑30mm的圓鋼配合鋼筋網(wǎng)進(jìn)行臨時(shí)護(hù)頂，圓鋼一端插入山墻頂板深度不小于0.3m，另一端必須采用雙股8#鐵絲固定在已支護(hù)巷道的鋼筋網(wǎng)上（每根不少于2個(gè)固定點(diǎn)），護(hù)頂圓鋼數(shù)量不少于6個(gè)，間距0.8m-1.2m。護(hù)頂圓鋼安裝好后及時(shí)打設(shè)點(diǎn)柱，頂部錨桿安裝緊固合格后方可拆除護(hù)頂圓鋼及點(diǎn)柱。

c、巷幫臨時(shí)支護(hù)

采用掛網(wǎng)打橫梁方式護(hù)幫，并滿足以下要求：

①、材料規(guī)格：鋼筋網(wǎng)網(wǎng)孔直徑為120mm，橫梁采用直徑不小20mm的錨桿、圓鋼或鋼管等。

②、支護(hù)參數(shù)

每幫橫梁不少于2根，巷幫高度大于2m時(shí)，不少于3根。橫梁一端生根在支護(hù)錨桿或鋼筋網(wǎng)上，固定點(diǎn)不少于2個(gè)，端面打眼生根時(shí)，眼深不小于500mm。最上部1根橫梁距頂板或距頂錨桿不大于錨桿間距，最下部1根距底板不大于1.0m，鋼筋網(wǎng)與橫梁用雙股10#鐵絲或?qū)Ｓ每ㄗ庸潭ā?/p>

③、操作要求

巷幫煤巖壁裸露高度大于1.5m，必須及時(shí)打幫錨桿，否則必須掛網(wǎng)防護(hù)。幫錨桿自上而下施工，幫錨桿滯后迎頭不大于一個(gè)錨桿排距。打橫梁自上而下進(jìn)行，橫梁必須壓網(wǎng)固定。

④、幫部臨時(shí)支護(hù)補(bǔ)充規(guī)定，頂板永久支護(hù)結(jié)束迎頭貨出凈，采用3.0m長圓鋼配合鋼筋網(wǎng)作為臨時(shí)護(hù)幫，每幫圓鋼不少于2根，巷幫高度大于2m時(shí)，不少于3根。圓鋼一端生根在支護(hù)錨桿或金屬網(wǎng)上，固定點(diǎn)不少于2個(gè)，端面打眼生根時(shí)，眼深不小200mm。最上部1根圓鋼距上排錨桿不大于錨桿間距，最下部1根距底板不大于1.5m，金屬網(wǎng)與圓鋼用雙股10#鐵絲或?qū)Ｓ每ㄗ庸潭?。待巷幫支護(hù)結(jié)束后拆除護(hù)幫圓鋼。

（3）、永久支護(hù) ：

①、支護(hù)形式：3105機(jī)巷及切眼導(dǎo)硐均采用“錨帶網(wǎng)索梁”支護(hù)。

②、支護(hù)材料：

M4型鋼帶、金屬菱形網(wǎng)、錨桿、樹脂錨固劑、錨索、11#礦用工字鋼。

④、支護(hù)斷面圖

⑤、質(zhì)量要求 ：

a、錨桿錨固力：頂≮80KN，幫≮60KN；錨桿螺母擰緊力矩：頂≮300N·m、幫≮200N·m。

b、寬度中線到任何一幫的間距允許偏0～+100mm；高度允許偏差0～+100mm。

c、錨桿安裝：頂、幫每根錨桿配2卷Z2550型樹脂錨固劑，托盤緊貼巖面；安裝牢固無松動(dòng)；M型鋼帶鋪設(shè)偏斜≯100mm，網(wǎng)鋪設(shè)緊貼壁面，搭接間距100mm。

d、錨桿間距按鋼帶眼位布置施工。錨桿間排距800mm×800mm，允許偏差-100～+100mm。

e、錨桿角度：符合設(shè)計(jì)要求，與頂夾角不小于75°。錨桿外露：露出螺母10～50mm。

f、每根長4000mm的11#礦用工字鋼梁沿巷道傾向布置在巷道頂板，每根鋼梁上安裝3根錨索，錨索規(guī)格采用φ17.8×6200mm鋼絞線，間排距1600×1600mm，每根錨索每根錨索3卷Z2550型樹脂錨固劑，錨索托盤規(guī)格為300×300×10mm；錨索預(yù)緊力≮100kN，錨固力≮200kN；錨索外露長度≯300mm。

參考文獻(xiàn)：

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