高應力巷道交叉點多重支護技術在林西礦應用

摘要：林西礦11水平電車道與1102皮帶機尾檢修道交叉點位于12煤層底板巖層之中，受上部采空區(qū)動壓影響，該交叉點抬棚U型鋼插梁與對棚子變形，致使巷道有效斷面減小，已無法滿足支護與安全使用要求。若采用注漿+錨索+托改抬棚支護方式，即確保了施工安全，又增加服務年限，減少再次維修投入，可取得良好的經濟效益。

關鍵詞：應力 圍巖 加固 支護

11水平電車道與1102皮帶機尾檢修道交叉點屬于11水平進風、運輸、行人的重要咽喉。該交叉點原抬棚頂部屬于冒落破碎帶，受上部1093采空區(qū)影響抬棚插梁彎曲下沉，棚子傾斜扭曲變形。若采用傳統(tǒng)的“刷梁道穿插梁”改抬棚方法，首先要擴大抬棚跨度，增加抬棚承載能力；其次傳統(tǒng)的改抬棚方法對破碎頂板難于控制，易出現(xiàn)造成冒落事故；再次刷梁道響炮施工時，對圍巖造成應力重新分布，減少了抬棚服務年限，增加安全維修投入。

1 地質條件

12煤層底板以泥巖為主，厚度0.35m～0.40m，平均0.39m，巖層節(jié)理發(fā)育，脆而易碎，圍巖易發(fā)生冒落或片幫。

2 工程概況

11水平電車道與1102皮帶機尾檢修道交叉點巷道底板標高-840m，原抬棚東西布置，跨度5.1m。抬棚使用8組29U 6.1m型鋼插梁，每組使用兩根3.8m插梁搭接1.5m，對棚子使用29U 10.5m2可縮性拱形支架。

針對該交差點抬棚應力變形特點，先對原抬棚頂部破碎圍巖采取打眼注漿，對破碎圍巖進行固化。注漿前先用錨桿機垂直頂板打10個錨桿孔，深度不小于3.0m，共4排，排距為2.5m。其中第一排和最后一排各打兩孔，間距為1.5m；第二、三排各打三孔，間距為1m布置。

注漿使用ZBQS煤礦用氣動雙液注漿泵對巷道頂部進行固化注漿，注漿料采用1：1比例的優(yōu)樂加固Ⅱ號化學漿液。

頂板固化后，再由東往西對原抬棚段套修施工，套修使用特制29U 10.5m2可縮性拱形支架（棚腿加長300mm），棚距600mm。原抬棚段套修完，原抬棚回撤后，再使用φ22mm×8000mm高強錨索對抬棚段加強支護。

新抬棚從抬棚北側鎖口棚西幫開始往東架設，跨度為4.5m，使用16根長度29U 3.5m型鋼插梁，2根插梁并一組，新抬棚兩側對棚子使用29U 10.5m2拱形支架。新抬棚棚完后，對抬棚頂部進行接頂背實，并將新抬棚北幫棚子棚腿回撤。

3 支護工藝流程

打注漿孔→巷道頂部注漿→刷大套修→回撤原抬棚→打錨索眼→安設錨索→架設新抬棚→回撤棚腿

4 安全技術措施與支護分析

4.1 打注漿孔 打孔前，先對原抬棚采取找掉加固措施，局部背板折斷漏矸處重新進行插背。在原抬棚兩端對棚子棚梁下、抬棚插梁中間距離兩端對棚子1.7m處分別打設直徑不小于120mm紅松點柱。

打注漿孔時，操作人員要檢查錨桿機等各零部件是否完好，風壓、水壓符合錨桿機要求，發(fā)現(xiàn)有問題及時維護處理。

使用錨桿機打錨桿時，必須二人操作，不準帶手套，衣袖口扎緊，一人把緊錨桿機的操作手把，另一人握住錨桿機的機體把手并給釬子定位，防止錨桿機移位，操作人先給風待鉆進30-50mm后再給水，給風時要用力均勻防止斷釬傷人。

4.2 巷道頂部注漿 使用注漿泵注漿前，檢查注漿管路是否有雜質，以保證氣源的清潔，各部件安裝正確可靠。

拌料時，兩種原料分別使用兩個拌料缸，嚴禁混用。

注漿中要觀察出漿壓力表、各漿液的混合比、泵活塞的運動速度。隨時觀察料桶，看吸漿比例是否正確，如比例不對，將速度快的注漿缸的進漿管處閥門關小些，增加吸漿阻力。

4.3 刷大套修 使用29U特制10.5m2拱形棚子，按照由東往西對原抬棚段進行拆刷，每次只準拆刷0.7m，減少控頂距離。

4.4 回撤原抬棚 原抬棚回撤時，檢查原抬棚下點柱打設是否牢靠。再按照從頂?shù)絻蓭椭鸶爻凡辶?，最后回撤兩端對棚子?/p>

原抬棚回撤松解卡纜時，設專人觀山，單人單側進行，嚴禁身體正對螺母，以免崩出傷人。

4.5 打錨索眼 錨索眼按照“T”字形布置4根在巷道正頂位置，索眼間距3m。眼深度不小于7.7m。

4.6 安設錨索 用錨索將5卷錨固劑推入鉆孔底部，然后把錨索尾部六方直接插到錨桿機輸出軸上，開動錨桿機，邊攪拌邊推進至錨索安裝到鉆孔底部。

待錨固劑固化后，裝上橡膠塞、托盤、錨具，采用φ22張拉機具張拉錨索至10T進行預緊。

4.7 架設新抬棚 在原抬棚北幫鎖口棚西幫開始，先棚好東、西兩側對棚子，其高度不小于2.9m，對棚子之間使用拉條連接，并與相鄰棚子使用8#鉛絲或繩頭捆綁牢靠，防止傾倒傷人。

上插梁高度不夠時，打好牢固的腳手架。穿插梁時，現(xiàn)場由班組長統(tǒng)一指揮，人員不小于5人共同操作，喊齊口號。

4.8 回撤加長腿 新抬棚插背完畢后，將抬棚北幫棚子加長的棚腿回撤，棚梁長出的部分鋸掉。

5 結論

針對該巷道交叉點采用“注漿+錨索+托改抬棚”的多重支護，①對巷道頂部冒落破碎帶進行注漿固化，保證破碎矸石塊固結，有效控制頂板冒落；②增加交叉點巷道圍巖巖體自承能力，大大增加巷道支護強度；③縮小新抬棚跨度，減少自身受力變形；④減少巷道后期維修材料、設備、和人工費用的投入，降低維修難度，延長巷道服務年限。

參考文獻：

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作者簡介：

張偉（1985-），男，陜西寶雞人，2009年畢業(yè)于西安科技大學，現(xiàn)任唐山開灤林西礦業(yè)有限公司開拓主管工程師。