洼里煤礦東部復(fù)雜區(qū)錨網(wǎng)噴澆注支護(hù)技術(shù)研究及應(yīng)用

祝培錄++都志軍++辛明蛟

[摘 要]軟巖具有風(fēng)化潮解硬度降低、高膨脹、礦壓顯現(xiàn)明顯等特點(diǎn)，錨網(wǎng)噴澆注支護(hù)技術(shù)能夠適宜軟巖特點(diǎn)，初期有一定的柔性，緩解圍巖高膨脹的壓力，圍巖高膨脹期后，錨網(wǎng)噴澆注支護(hù)鋼性增強(qiáng)，支撐力加大，對(duì)圍巖支護(hù)作用增強(qiáng)，支撐力與圍巖壓力達(dá)到平衡，減少巷道破壞，降低返修費(fèi)用，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

[關(guān)鍵詞]軟巖巷道 錨網(wǎng)噴澆注支護(hù) 提高效益

中圖分類號(hào)：TD353 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）12-0062-01

第一部分 課題立項(xiàng)背景

東部復(fù)雜區(qū)12采下部軌道下山底車場(chǎng)位于煤1底板黑頁(yè)巖中，巷道標(biāo)高-340m，原支護(hù)形式是：錨網(wǎng)噴套碹，由于礦壓顯現(xiàn)明顯，巷道變形、破碎嚴(yán)重。12采下部底車場(chǎng)以里的巷道無(wú)法掘進(jìn)，我們提出了對(duì)原巷道返修，地坪以上采用錨網(wǎng)噴澆注，地坪下砌料石返底拱支護(hù)技術(shù)。

第二部分 施工方案的確定及應(yīng)用

一、東部復(fù)雜區(qū)地質(zhì)資料

煤層結(jié)構(gòu)及其它參數(shù)：東部復(fù)雜區(qū)12采下部軌道下山及其周圍煤層較穩(wěn)定，煤層厚度1.85～2.09m，平均2.0m，為三層式結(jié)構(gòu)，其中大煤1.18m，油頁(yè)巖0.28m，小煤0.54m；變異系數(shù)為2%，煤層硬度1.9。

煤層頂?shù)装逄匦裕好簩又苯禹敯鍨榛液谏?yè)巖，厚度為4.50m，該巖層巖性軟弱，易破碎冒落；直接底板為次油頁(yè)巖，厚度為1.65m，巖性軟弱，易膨脹底鼓。

地質(zhì)構(gòu)造：12采下部軌道下山底車場(chǎng)施工區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單，該范圍內(nèi)北部有WF8∠60？H：0-12m斷層，南部有F10∠60？H：9-21m斷層，受到這兩條斷層及其附生斷層影響，預(yù)計(jì)頂板壓力較大，礦壓顯現(xiàn)明顯，需要適當(dāng)增加支護(hù)強(qiáng)度。

二、以往巷道支護(hù)形式研究

12采下部軌道下山施工斷面D3.2m，料石圓碹，在-280m標(biāo)高以上我們采取碹體起拱線以上放大荒斷面、壁后充填混凝土的措施，荒斷面放大后料石與圍巖至少留有200mm的間隙，然后再在龍門左右各5行料石充填100mm的混凝土；隨著軌道下山掘進(jìn)標(biāo)高的加深，逐漸增加到碹體壁后地坪以上充填100mm的混凝土；從目前已施工段的巷道狀態(tài)來(lái)看，壁后充填段巷道碹帽、龍門有下沉、變平現(xiàn)象，巷道龍門處有裂縫，碹體中部破碎、掉石片，底鼓，說(shuō)明料石圓碹支護(hù)效果不佳，滿足不了安全生產(chǎn)的需要。

鑒于以上原因，我們決定標(biāo)高在-280m以下的巷道壁后施工錨桿，在每碹壁后頂部施工2排錨桿，每排3支。

12采下部軌道下山掘進(jìn)標(biāo)高達(dá)到-300m以下后，逐漸增加壁后錨桿的數(shù)量，達(dá)到每碹12支錨桿。

從已施工段的巷道狀態(tài)來(lái)看，巷道碹帽、龍門局部有下沉，變平現(xiàn)象，巷道龍門處局部有細(xì)微裂縫，但不影響安全生產(chǎn)，說(shuō)明砌碹復(fù)合加強(qiáng)支護(hù)有效果。

通過(guò)以上情況，我們認(rèn)識(shí)到以下幾點(diǎn)：

1、施工過(guò)程中打設(shè)錨桿，對(duì)于降低膨脹巖層的內(nèi)擠起了至關(guān)重要的作用，它將該段巖層緊密的結(jié)合在一起，上部膨脹慢的巖層通過(guò)錨桿拉緊靠近碹體膨脹快的巖層，延緩和降低了膨脹速度和膨脹范圍，極大的減少了圍巖膨脹對(duì)碹體的擠壓力。

2、放大荒斷面和充填爐渣、混凝土，給砌碹水泥凝固、碹體整體穩(wěn)固贏得時(shí)間，巷道抗擠壓力增強(qiáng)，給巖層膨脹預(yù)留了空間，緩沖了巖層膨脹力，使碹體受力相對(duì)均勻。

3、施工中區(qū)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)重視，現(xiàn)場(chǎng)安排專人跟班檢查施工措施的落實(shí)情況，并且技術(shù)員每天都到現(xiàn)場(chǎng)，嚴(yán)格拉尺上線，檢查荒斷面的大小和錨桿打設(shè)情況，壁后充填質(zhì)量是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，保證了施工措施在現(xiàn)場(chǎng)得到很好的落實(shí)，提高了施工質(zhì)量。

根據(jù)以上認(rèn)識(shí)，結(jié)合12采下部軌道下山底車場(chǎng)地質(zhì)資料，在12采下部軌道下山底車場(chǎng)返修中，我們采取了錨網(wǎng)噴澆注支護(hù)技術(shù)。

三、錨網(wǎng)噴澆注支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

12采下部軌道下山底車場(chǎng)錨網(wǎng)噴澆注支護(hù)斷面有D3.8m、D3.2m、D2.8m等，我們以一次支護(hù)D4.7m錨網(wǎng)噴，二次支護(hù)D3.8m澆注為例，說(shuō)明錨網(wǎng)噴澆注支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用。

（一）支護(hù)形式及工藝

12采下部軌道下山底車場(chǎng)原支護(hù)為錨網(wǎng)噴套碹，返修期間，地坪以上破除原巷道料石碹，擴(kuò)刷巷道斷面至D4.7m，一次支護(hù)：支設(shè)錨桿、掛網(wǎng)、噴漿，地坪下施工D3.8m料石反底拱，鋪底前鋪100mm厚混凝土。二次支護(hù)：配模澆注。支木碹骨配模板，澆注混凝土厚度450mm，一次支設(shè)木碹骨6支，澆注混凝土長(zhǎng)度7.5m；模板內(nèi)表面鋪塑料紙保漿，兩幫對(duì)稱均勻澆注，每澆注300mm高，用振動(dòng)棒均勻震動(dòng)、搗實(shí)一次，直至地坪上全部澆注完。

（二）循環(huán)進(jìn)尺及施工方法

1、循環(huán)進(jìn)尺：錨網(wǎng)噴時(shí)循環(huán)進(jìn)尺1.6m，澆灌時(shí)，一次澆灌7.5m，在頂板破碎時(shí)可縮小循環(huán)進(jìn)尺，當(dāng)班打設(shè)錨桿當(dāng)班噴漿，同時(shí)縮小澆灌長(zhǎng)度。

3、施工方法：采用MZ-12型煤電鉆打眼，毫秒延期電雷管引爆及煤礦許用乳化炸藥爆破，耙裝機(jī)出矸，小絞車運(yùn)輸。

（三）返底拱

錨網(wǎng)噴超前施工8m后停止，進(jìn)行地坪下D3.8m料石砌筑返底拱施工。

（四）澆注方面

1、澆注前，要先清除錨噴段噴體破碎部分，需要補(bǔ)打錨桿的，重新進(jìn)行補(bǔ)打錨桿。

2、澆注前，按設(shè)計(jì)要求將木碹骨準(zhǔn)確地定位。移動(dòng)碹骨時(shí)，前后要順序移動(dòng)，當(dāng)班班長(zhǎng)指揮協(xié)調(diào)。碹骨支設(shè)好后，要用碹骨拉桿將碹骨前后連接（碹骨拉桿采用φ18mm全螺紋錨桿制成），同時(shí)，在地坪處，用木骨撐將碹骨和道軌連在一起（木骨撐采用大背板制成），在高出軌道上平面1.6m處安設(shè)一鐵骨撐，將碹骨固定。

3、澆注時(shí)，循環(huán)進(jìn)尺7.5m，按由外向里的順序進(jìn)行，拌料時(shí)，將灌注料干拌至少兩次，攪拌至灰色均勻，然后加適量水?dāng)嚢杈鶆颉Ｉ狭瞎嘧r(shí)，采取兩幫對(duì)稱均勻灌注，碹板要順應(yīng)巷道坡度，對(duì)縫嚴(yán)密、平整。灌注過(guò)程中，每灌注300mm后用振動(dòng)棒振搗一次，要做到布點(diǎn)均勻，快插慢拔，震至反漿，并保證振動(dòng)棒不觸及初凝的混泥土、碹板、碹骨，使灌注體與周邊巷壁密接，使灌注體本身密實(shí)均勻。當(dāng)灌注到最外口時(shí)，要將外口留一斜坡，用大板配合沙包封堵（大板長(zhǎng)1.0m），防止混凝土外流。澆灌下個(gè)循環(huán)時(shí)，要將接茬處封堵物料清理干凈，并澆灌密實(shí)。

4、在灌注完畢4天后方可拆撤碹骨，回收碹板。撤除碹骨碹板后，對(duì)灌注表面麻點(diǎn)、漏漿凸起處及時(shí)處理。對(duì)灌注體表面進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，頭7天每班養(yǎng)護(hù)一次，后20天每天養(yǎng)護(hù)一次。

5、澆注各門口時(shí)要將門口兩側(cè)夾角荒斷面放大，增加澆灌厚度，由450mm增加到500mm，同時(shí)在澆灌體內(nèi)敷設(shè)廢舊錨桿、道軌等，一直敷設(shè)到龍門上，澆灌成一體。

（五）錨網(wǎng)噴澆注支護(hù)技術(shù)效果及應(yīng)用

12采下部軌道下山底車場(chǎng)采用該支護(hù)技術(shù)返修，施工完后，近半年時(shí)間測(cè)壓組通過(guò)設(shè)點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)，巷道直觀檢查，未發(fā)現(xiàn)巷道有異常變化，支護(hù)強(qiáng)度適宜軟巖特性，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。我們隨之推廣應(yīng)用了該技術(shù)。

六采下部集材三岔口、12采下部集材集運(yùn)2#貫眼三岔口施工時(shí)，考慮到施工斷面大，巷道標(biāo)高深，達(dá)到-379.57，礦壓顯現(xiàn)明顯，直接采用了錨網(wǎng)噴澆注支護(hù)，通過(guò)直觀和礦壓觀測(cè)，支護(hù)狀態(tài)良好。

在研究與應(yīng)用錨網(wǎng)噴澆注支護(hù)技術(shù)過(guò)程中，我們不斷的進(jìn)行補(bǔ)充、完善。如在12采下部集材集運(yùn)2#貫眼三岔口施工時(shí)，澆注過(guò)程中加入鋼筋或鋼筋網(wǎng)，起到增加澆注體強(qiáng)度和韌性的目的，吻合了深部軟巖的特性。

第三部分 結(jié)論

東部復(fù)雜區(qū)12采下部軌道下山底車場(chǎng)采用錨網(wǎng)噴澆注帶反底拱支護(hù)技術(shù)返修，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀測(cè)、推廣應(yīng)用，該技術(shù)支護(hù)效果十分明顯，滿足安全生產(chǎn)需要，大大減少巷道返修費(fèi)用，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，適應(yīng)軟巖特性。具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]《煤礦安全規(guī)程》