２２３１７卡軌車硐室大規(guī)格Ｕ型鋼支護頂板技術(shù)研究

高彥華

摘要：本文著重介紹了22317運料巷卡軌車硐室大規(guī)格頂板支護的可行性和實用性，為卡軌車安裝創(chuàng)造了有利條件。通過U型鋼與長梁搭接、頂板注漿、下臥底板等方式保證了9噸卡軌車硐室的安裝與使用，避免了今后回采期間卡軌車安裝工序，并為類似大斷面巷道頂板控制提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：大斷面頂板U型鋼支護卡軌車硐室注漿

1 技術(shù)背景

邢臺礦22317底層工作面是2010年的主打面，今年其掘進工作成為采掘接替正常與明年產(chǎn)量達產(chǎn)的關(guān)鍵。該面底層掘進布置時間距頂層回采結(jié)束僅僅3個月時間，圍巖不穩(wěn)定，動壓影響仍然較大，后路物料運輸成為制約掘進施工的主要瓶頸。頂層卡軌車硐室位置受頂層工作面回采影響，頂板下沉嚴重，底、幫壓力顯現(xiàn)，為了利于9噸卡軌車在原硐室成功安裝，保證掘進與回采期間卡軌車均能使用，需要對硐室進行擴巷與臥底，并進行大斷面頂板維護技術(shù)研究，為此，我們在原頂層卡軌車硐室位置進行巷道下臥同時處理底鼓，采用可縮性U型鋼配合直梁聯(lián)合支護，對破碎頂板進行注漿加固等措施，保證了卡軌車的成功安裝，從而為巷道快速掘進提供重要手段，精簡回采安裝期間的施工工序。22317卡軌車硐室頂板加固的成功，不僅為職工創(chuàng)造了安全作業(yè)環(huán)境，而且對于今后大斷面巷道支護形式提供了科學(xué)依據(jù)和技術(shù)保障。

2 技術(shù)研究內(nèi)容

2.1 22317卡軌車峒室下臥方案研究 考慮到該硐室屬于原規(guī)格擴巷，用于布置底層工作面，而且巷道頂板比較完整，煤幫破碎突出，底鼓嚴重的現(xiàn)實，故此決定硐室布置不破壞巷道頂板，只對底、幫突出煤巖進行臥底擴幫，這樣也有利于里段22317運料巷下臥找底，減少臥底長度與坡度，為正規(guī)巷道掘進創(chuàng)造條件。而且根據(jù)硐室附近地質(zhì)條件分析，巷道下臥后可以延長運料巷坡頭作為平車場。

2.2 卡軌車峒室大斷面支護方式技術(shù)研究 根據(jù)一般規(guī)律，大斷面破碎圍巖條件下硐室支護一般采用兩種以上的聯(lián)合支護手段，采用綜合技術(shù)提高巷硐穩(wěn)定性，22317卡軌車硐室受采動影響，圍巖嚴重破碎，松動圈逐漸擴大且不穩(wěn)定，采用可縮性U型鋼單一支護方式，雖然能夠控制頂板變形，但屬于被動支護，最終將使圍巖松動圈繼續(xù)擴大。配合圍巖注漿加固，破碎圍巖形成一個整體構(gòu)造，深層位移將有效降低，可以較好地保證大規(guī)格巷道的有效支護及安全使用。

2.3 大規(guī)格U型鋼與直梁配合使用優(yōu)化 9噸卡軌車要求的硐室斷面寬度不低于5500mm，才能滿足卡軌車與軌道鋪設(shè)、支架運輸?shù)耐瑫r使用，采用特制的大規(guī)格U型鋼與直梁配合使用，即在原10m²U型鋼架棚基礎(chǔ)上加長加寬，腿加長300mm達到2900mm，兩段U型鋼梁之間搭接1700mm直梁，增加支護寬度，最終形成5544×3200mm(寬×高)的硐室支護規(guī)格，其受力狀況基本合理，可以滿足卡軌車安裝及鋪設(shè)軌道、支架運輸?shù)募夹g(shù)要求。

附22317運料巷卡軌車硐室U型鋼斷面圖。

2.4 頂板注漿期間，注漿孔密度及注漿量的技術(shù)研究 在實際施工期間發(fā)現(xiàn)，卡軌車硐室工程結(jié)束不久，靠近運煤通道交叉點附近頂板出現(xiàn)下沉，此后包括運煤通道內(nèi)及硐室人行道一側(cè)總長35m范圍內(nèi)頂板明顯開裂下沉，如果僅靠常規(guī)支護手段，該段巷道維護將非常困難甚至造成巷道報廢，采用化學(xué)漿注漿加固方式，提高巖石松動圈整體強度，成為一種切實可行的手段。根據(jù)2#煤頂層非穩(wěn)定條件下礦壓活動規(guī)律，其圍巖松動圈初期厚度一般在1500-2000mm，注漿孔設(shè)計深度初步定為2200mm，化學(xué)漿尤力散擴散半徑取2000-2500mm，設(shè)計注漿孔間距1000mm左右，排距按2000mm左右布置，每孔注漿量掌握在150Kg/孔左右，根據(jù)現(xiàn)場條件，個別參數(shù)適當調(diào)整。實際注漿期間，在頂板嚴重下沉地段共打35孔，注漿量約6000Kg尤力散，注漿范圍40m，有效控制了頂板的劇烈下沉，近幾個月硐室基本保持在穩(wěn)定狀態(tài)。

3 結(jié)語

卡軌車硐室大斷面U型鋼頂板支護技術(shù)研究，創(chuàng)造了大斷面巷道動壓影響、圍巖破碎條件下巷道支護的成功案例。不僅減少了今后安裝施工工序，而且大大提高了掘進后路運輸效率，保障了職工安全，創(chuàng)造了良好的作業(yè)環(huán)境，為實現(xiàn)邢臺礦首季開門紅奠定了安全基礎(chǔ)，也為今后類似大斷面巷道頂板維護提供了技術(shù)依據(jù)。