破碎圍巖大斷面開(kāi)拓巷道修復(fù)加固方案設(shè)計(jì)與施工

宋兆國(guó) 孫 乾 陳璋林

（濟(jì)寧礦業(yè)集團(tuán)有限公司霄云煤礦，山東 金鄉(xiāng) 272213）

霄云煤礦二采區(qū)膠帶石門(mén)（總長(zhǎng)度580m）布置在3煤頂板巖石中，巷道為直墻半圓拱斷面，采用錨網(wǎng)索支護(hù)，凈寬4m，凈高3.9m（見(jiàn)圖1）。自2015年6月份開(kāi)門(mén)施工至今，已服務(wù)3年多時(shí)間，因局部圍巖穩(wěn)定性差、受斷層地應(yīng)力大等因素影響，局部巷道出現(xiàn)嚴(yán)重變形，造成多處噴體變形開(kāi)裂、暴皮、底鼓、鼓幫等，且局部巷道頂、幫移近量極大，不能滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)使用及運(yùn)輸需求。

1 變形較嚴(yán)重區(qū)域巷修方案

1.1 修復(fù)方案

對(duì)于變形嚴(yán)重（相對(duì)凈高、凈寬變形大于200mm）位置巷道，采取擴(kuò)寬頂、幫，重新支護(hù)的方式進(jìn)行處理，錨網(wǎng)支護(hù)完畢后，進(jìn)行初噴、注漿加固，然后復(fù)噴成巷。對(duì)巷道底鼓處全部按照腰線(xiàn)進(jìn)行起底，保證平整度，同時(shí)砌筑永久水溝。

1.2 施工方法

對(duì)照巷道設(shè)計(jì)擴(kuò)大頂、幫變形斷面→支護(hù)（錨網(wǎng)梯索+初噴）→注漿→復(fù)噴成巷（見(jiàn)圖1）。具體施工為：

（1）對(duì)變形區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)幫、挑頂處理，確保滿(mǎn)足設(shè)計(jì)斷面要求；

（2）將擴(kuò)大后的巷道進(jìn)行錨網(wǎng)支護(hù)，待支護(hù)初噴完畢，進(jìn)行注漿加固；

（3）復(fù)噴成巷。

1.3 支護(hù)參數(shù)

（1）支護(hù)錨桿均采用Ф20×2400mm高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨桿，每棵錨桿用三支MSK2550樹(shù)脂錨固劑，支護(hù)錨桿間排距為800mm×800mm，使用規(guī)格為長(zhǎng)×寬=2000×1000mm金屬方格網(wǎng)，搭接長(zhǎng)度為100mm，每200mm使用雙股14#鐵絲綁扎一處，鋼筋梯采用Φ14鋼筋加工制作。

（2）拱部錨索規(guī)格為Ф17.8×6500mm，每棵錨索使用四支MSK2550樹(shù)脂錨固劑，錨索間排距為2000×1200mm，全斷面每排施工5棵錨索。錨索布置在相鄰兩排錨桿之間，沿巷道走向布置錨索方式為“邁步式”，即按照“三二三”的方式布置。如原施工錨索與現(xiàn)施工錨索位置重合，可適當(dāng)調(diào)整新施工錨索布置位置。

局部變形嚴(yán)重的幫部需施工幫部錨索加強(qiáng)支護(hù)，錨索規(guī)格為Ф17.8×5000mm，每棵錨索使用四支MSK2550樹(shù)脂錨固劑，錨索間排距為2000×2000mm。

（3）沿巷道斷面布置一排注漿錨桿進(jìn)行注漿加固，錨桿規(guī)格為Φ22×2400mm，錨桿間排距為1600×1600mm，注漿錨桿布置在相鄰兩排支護(hù)錨桿之間，間隔一排布置。

（4）初噴厚度80mm，注漿（水泥+水玻璃）。

（5）復(fù)噴厚度為70mm，噴厚合計(jì)為150mm，強(qiáng)度為C20。

說(shuō)明：其余變形嚴(yán)重出現(xiàn)類(lèi)似此范圍巷道變形情況，修復(fù)方案參照此要求執(zhí)行。

圖1 二采區(qū)膠帶石門(mén)巷修支護(hù)圖

2 開(kāi)裂暴皮輕微變形區(qū)域巷修方案

2.1 修復(fù)方案

找掉變形位置開(kāi)裂噴體，重新進(jìn)行二次支護(hù)，然后進(jìn)行噴漿成巷。對(duì)巷道底鼓處全部按照腰線(xiàn)進(jìn)行起底，保證平整度，同時(shí)砌筑永久水溝。

2.2 施工方法

找掉開(kāi)裂噴體→支護(hù)（錨網(wǎng)梯）→噴漿成巷。施工順序?yàn)椋?/p>

（1）將開(kāi)裂噴體找掉；

（2）按設(shè)計(jì)斷面尺寸進(jìn)行錨網(wǎng)支護(hù)；

（3）噴漿成巷。

2.3 支護(hù)參數(shù)

（1）支護(hù)錨桿采用Ф20×2400mm高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨桿，每棵錨桿用三支MSK2550樹(shù)脂錨固劑，支護(hù)錨桿間排距為800mm×800mm。使用規(guī)格為長(zhǎng)×寬=2000×1000mm金屬方格網(wǎng)，搭接長(zhǎng)度為100mm，每200mm使用雙股14#鐵絲綁扎一處。鋼筋梯采用Φ14鋼筋加工制作。

（2）噴漿厚度為100mm，強(qiáng)度為C20。

3 永久水溝施工要求

（1）在巷道修復(fù)過(guò)程中，永久水溝的施工應(yīng)與巷修主體工程同時(shí)進(jìn)行，確保排水順暢。

（2）水溝凈寬×凈深=300×300mm，鋪底及壁厚均為100mm，混凝土強(qiáng)度為C20。

（3）水溝上沿距1m腰線(xiàn)為960mm，水溝外沿應(yīng)嚴(yán)格按照偏中線(xiàn)拉線(xiàn)施工，確保平直度，水溝施工質(zhì)量嚴(yán)格按照《煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化基本要求及評(píng)分辦法》相關(guān)規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行，待水溝驗(yàn)收完畢后方可鋪設(shè)蓋板。

4 其他現(xiàn)場(chǎng)施工要求

（1）嚴(yán)格按照上述方案提供的施工參數(shù)組織施工，確保施工質(zhì)量，具體巷修位置及采取不同巷修方案的位置現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行指定。

（2）擴(kuò)幫處較原設(shè)計(jì)斷面尺寸增大150mm，以抵消可能出現(xiàn)的圍巖變形。

（3）加強(qiáng)圍巖地質(zhì)資料編錄工作，填寫(xiě)清楚現(xiàn)場(chǎng)施工錨索、剝幫揭露的巖性等情況，以便根據(jù)地質(zhì)條件采取針對(duì)性的支護(hù)措施。

5 結(jié)語(yǔ)

按照分類(lèi)治理的原則，根據(jù)不同的圍巖條件和變形破壞程度，制定了不同的修復(fù)加固方案。施工過(guò)程中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)組織施工，強(qiáng)化工程質(zhì)量監(jiān)督考核，并根據(jù)圍巖屬性和變形特征及時(shí)調(diào)整和修正，使得方案更加貼合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際。巷道修復(fù)施工結(jié)束至今已有半年時(shí)間，除個(gè)別區(qū)域出現(xiàn)輕微底鼓、水溝開(kāi)裂外，巷道頂板均未出現(xiàn)明顯變形，證明該方案是科學(xué)合理的，在節(jié)約修復(fù)投資的情況下取得了良好的圍巖控制效果。