軟巖巷道錨注聯(lián)合支護技術(shù)

摘 要：隨著我國社會主義市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用成為當前階段社會關(guān)注的熱點問題之一。在本文的研究中，重點對影響支護設(shè)計效果的因素進行了簡要分析，并以此為根據(jù)提出了相應(yīng)的支護技術(shù)的合理性和支護效果。大量實際施工案例證明，本文所研究的錨注聯(lián)合支護技術(shù)在深部軟巖巷道中的應(yīng)用，具有良好的效果，保證經(jīng)濟效益的同時，也對巷道安全生產(chǎn)提供了客觀意義上的支持。

關(guān)鍵詞：深部；軟巖巷道；錨注支護

引言

在我國改革開放的過程中，社會各方面對于能源的需求不斷增加，淺部資源日益減少， 深度開采已經(jīng)成為當前階段礦山開采業(yè)普遍需要面對的問題。而我國的煤礦生產(chǎn)過程中，同樣面臨深度開采的問題，尤其是在開采深度不斷增加的過程中，軟巖災(zāi)害的客觀存在，對于礦井的整體生產(chǎn)能力有著直接的影響。根據(jù)相關(guān)部門提供的數(shù)據(jù)顯示，我國當前階段煤炭井下作業(yè)的平均開發(fā)速度為6000 km/a， 而在這一數(shù)據(jù)中，實際上深部軟巖巷道占年巷道總量的28% ～30%[1] [7]， 如果不對軟巖巷道的開發(fā)和加固給予足夠的重視，那么安全生產(chǎn)也就無從談起了。

1 工程概況

淄博礦業(yè)集團唐口煤礦年產(chǎn)500萬噸，立井開拓，井口標高為±39m[1]，井底車場水平為-990m。由于巷道埋深超千米， 在巷道開拓和煤炭開采過程中必然面對地壓大、巖層軟的問題。對這些問題進行相應(yīng)的研究和探索，對于解決我國當前煤炭生產(chǎn)過程中的安全問題有著重要的現(xiàn)實意義。

2 輔助運輸大巷修復(fù)加固支護設(shè)計

輔助運輸石門在實際的煤炭開采過程中具有非常重要的地位，是礦井重要運輸生產(chǎn)線。經(jīng)過長時間的使用，巷道發(fā)生較大變形，這種情況下的巷道圍巖整體狀態(tài)已經(jīng)非常危險，如果不經(jīng)過相應(yīng)的維護和加固處理，勢必影響安全和生產(chǎn)。通常情況下，采用高強超長組合錨桿與錨注聯(lián)合支護加固拱墻模式進行處理，能夠受到較好的效果。其具體參數(shù)如下：

1）高強螺紋鋼錨桿： 規(guī)格為￠22×2500 mm， 在實際的應(yīng)用過程中，基本間距為800 mm， 排距為2000mm[2]。

2）內(nèi)注漿錨桿： 通常情況下可采用內(nèi)徑為22mm 的無縫鋼管為主要原料制作， 規(guī)格為內(nèi)徑22×2500mm根據(jù)應(yīng)用結(jié)果數(shù)據(jù)，我們可以默認間距為1600mm。這一數(shù)據(jù)需要在實際應(yīng)用過程中根據(jù)具體的外部環(huán)境來進行針對性的設(shè)計。

3） 噴射混凝土： 強度等級 C20， 厚度 100mm。

4） 金屬網(wǎng)： 采用直徑為6.5 mm 鋼筋焊接而成，在具體的操作過程中，通常選擇規(guī)格為 1 650mm×1200mm，網(wǎng)格為150×150mm[3]。

5） 反底拱結(jié)構(gòu)與參數(shù)： 在具體的加固施工過程中反底拱結(jié)構(gòu)主要包括板曲梁、混凝土層、螺紋鋼錨桿和內(nèi)注漿錨桿等幾個主要部分構(gòu)成。常規(guī)意義上來說，需要C40混凝土作為基本澆灌原料，經(jīng)過300 mm穩(wěn)定澆灌保證工程的整體施工強度； 在底板曲梁的設(shè)計和制作過程中，可以選擇16#槽鋼梁制作， 長度為6500mm， 為了保證最佳的力學(xué)效果，需要將排距設(shè)定為2000mm， 并通過5根直徑22×1600mm高強螺紋鋼錨桿對其整體強度給予保證；在底板布置的過程中，主要是通過4根內(nèi)注漿錨桿來完成應(yīng)力的處理， 內(nèi)注漿錨桿規(guī)格為直徑22×1400mm，排距為2000mm， 在底板曲梁間插空布置[4] [8]。

3 輔助運輸大巷開挖支護后的結(jié)果

通過對錨注聯(lián)合支護方案在巷道開采中的應(yīng)用，能有效的提升巷道周圍巖土的整體強度，為其應(yīng)力分布提供必要的支持，這樣就對支護結(jié)構(gòu)的整體強度的提升提供了客觀意義上的支持[8]。在具體的測控過程中我們可以發(fā)現(xiàn)，橫向位移水平最大值為4.2mm，而在縱向上的最大位移值為12.7mm[5]。這一數(shù)據(jù)足以說明在本文所研究的錨注聯(lián)合支護技術(shù)在受力情況下所產(chǎn)生的橫向和縱向位移都較小，能夠保證在實際的應(yīng)用過程中為巷道安全生產(chǎn)提供客觀意義上的支持，同時也能夠較好的加強支護結(jié)構(gòu)的完整性，為其承載能力的提升奠定了堅實的基礎(chǔ)[6]。

4 支護效果

為了對本文所研究的支護技術(shù)在實際應(yīng)用中的效果做出檢驗，我們在副井繞道處設(shè)置收斂變形監(jiān)測斷面， 采用中腰線十字布點法， 觀測頂?shù)装逦灰屏考皟蓭臀灰屏浚?具體數(shù)據(jù)如下圖所示。

從上圖中提供的數(shù)據(jù)我們可以看到副井繞道兩幫累計移近量為 22mm， 頂?shù)装謇塾嬕平繛?15 mm， 這證明了錨注聯(lián)合支護技術(shù)在實際應(yīng)用過程中具有較強的性能優(yōu)勢，對于圍巖的整體強度的提升有一定的促進作用，這種情況下，巷道的長期穩(wěn)定就能夠得到有效的保證了。

5 結(jié)論

5.1 在實際的生產(chǎn)和開采過程中，多種因素都必將對巷道的整體物理機理產(chǎn)生客觀影響，同時，支護結(jié)構(gòu)完整性缺失、施工管理不規(guī)范等問題，同樣會對巷道的整體強度產(chǎn)生一定的負面影響， 加速了巷道圍巖的變形破壞， 對于煤炭的長期穩(wěn)定開采必然產(chǎn)生巨大的負面影響，因此必須通過相應(yīng)的方式方法來對巷道進行加固。

5.2 根據(jù)本文研究過程中的大量數(shù)據(jù)表明，本文所研究的錨注聯(lián)合支護技術(shù)在實際生產(chǎn)過程中的應(yīng)用，能夠有效的提升巖體的整體強度水平，并通過錨網(wǎng)噴支護和灌漿支護技術(shù)的綜合運用， 形成多層有效組合拱， 極大的加強了周圍軟巖的受力分布平穩(wěn)性，對于支護結(jié)構(gòu)的整體性的加強同樣有一定的正面意義。因此，錨注聯(lián)合支護技術(shù)是解決深部高應(yīng)力膨脹性軟巖巷道支護問題的一種有效支護形式。在煤炭深度開采過程中的實際應(yīng)用，是提升我國煤炭行業(yè)生產(chǎn)整體安全性的重要途徑和有效手段。

參考文獻

[1]何滿潮，中國煤礦軟巖巷道支護理論與實踐[M]，徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1996，

[2]何滿潮，謝和平，彭蘇萍，等，深部開采巖體力學(xué)研究[J]，巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2005，24（16）：2803-2813，

[3]周宏偉，謝和平，左建平，深部高地應(yīng)力下巖石力學(xué)行為研究進展[J]，力學(xué)進展，2005，35（1）：91-99，

[4]孫曉明，何滿潮，楊曉杰，深部軟巖巷道錨網(wǎng)索耦合支護非線性設(shè)計方法研究[J]，巖土力學(xué)，2006，27（7）：1061-1065，

[5]王連國，李明遠，王學(xué)知，深部高應(yīng)力極軟巖巷道錨注支護技術(shù)研究[J]，巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2005，24（16）：2889-2893，

[6]孫小明，武雄，何滿潮，等，強膨脹性軟巖的判別與分級標準[J]，巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2005，24（1）：128-132，

[7]何滿潮，周莉，李德建，等，深井泥巖吸水特性試驗研究[J]，巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2008，27（6）：1113-1120，

[8]康紅普，林健，張曉，深部礦井地應(yīng)力測量方法研究與應(yīng)用[J]，巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2007，26（5）：929-933，

作者簡介：趙運生（1968-），男，安徽桐城人，中煤礦山建設(shè)集團第七十一工程處，多年從事礦井建設(shè)工程項目的技術(shù)管理和項目管理工作。