鎮(zhèn)沅金礦松軟破碎巖體巷道穩(wěn)定性分析及支護(hù)技術(shù)

范順剛 姜永恒 趙橋波 嚴(yán)碩 雷恒江 楊勇

摘要：針對(duì)鎮(zhèn)沅金礦巷道圍巖松軟破碎的情況，采用理論計(jì)算、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)相結(jié)合的方式，對(duì)冬瓜林礦段1?473?m中段巷道圍巖進(jìn)行了地壓估算、巷道結(jié)構(gòu)面調(diào)查和點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)，分析了巷道破壞的原因，總結(jié)了巷道破壞形式，建立了巷道破壞形式的力學(xué)模型，最終分析確定了巷道破壞時(shí)的圍巖受力狀態(tài)。采用錨注聯(lián)合支護(hù)的方式對(duì)松軟破碎巖體巷道進(jìn)行掘進(jìn)和支護(hù)，確定了巷道的支護(hù)參數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行了數(shù)值模擬，驗(yàn)證了支護(hù)方式和支護(hù)參數(shù)的合理性。在1?473?m中段巷道掘進(jìn)中進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)巷道兩幫變形量的監(jiān)測(cè)可以得出，巷道最終的變形量不超過(guò)20?mm，巷道未發(fā)生較大的變形和破壞，該支護(hù)方式可以有效控制巷道的變形破壞。

關(guān)鍵詞：破碎巖體;巷道掘進(jìn);地壓控制;錨注聯(lián)合支護(hù);數(shù)值模擬

中圖分類號(hào)：TD353文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

文章編號(hào)：1001-1277（2021）02-0041-07doi：10.11792/hj20210208

引?言

云南黃金有限責(zé)任公司鎮(zhèn)沅分公司（下稱“鎮(zhèn)沅金礦”）位于云南省鎮(zhèn)沅彝族哈尼族拉祜族自治縣和平鎮(zhèn)。

鎮(zhèn)沅金礦屬于國(guó)內(nèi)特大型金礦區(qū)，目前主要開(kāi)采范圍為老王寨礦段的1?633?m、1?593?m中段和冬瓜林礦段的1?633?m、1?593?m中段，設(shè)計(jì)采礦生產(chǎn)能力66萬(wàn)t/a，年產(chǎn)金金屬量1?800?kg。礦體厚度薄至中厚，一般為3～20?m，形態(tài)多變。

隨著開(kāi)采深度的增加，礦巖呈現(xiàn)松軟破碎狀態(tài)，礦巖穩(wěn)固性處于中等穩(wěn)固到極不穩(wěn)固，地應(yīng)力急劇增加，地壓開(kāi)始逐漸顯現(xiàn)。巷道開(kāi)挖后，巷道圍巖受工程擾動(dòng)、水等因素的影響，一些區(qū)域會(huì)出現(xiàn)軟巖變形破壞現(xiàn)象。在巷道掘進(jìn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)較大的片幫冒頂?shù)痊F(xiàn)象，為了確保工作的安全，需要及時(shí)對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)。雖然對(duì)巷道頂板及兩幫進(jìn)行了支護(hù)，但當(dāng)巷道處于地壓較大的巖層中時(shí)還會(huì)出現(xiàn)支護(hù)被破壞的情況，且伴隨著巷道底板上鼓，鐵軌逐漸傾斜，導(dǎo)致礦車無(wú)法正常行駛。目前巷道主要采用鋼拱架支護(hù)，巷道變形導(dǎo)致鋼拱架變形嚴(yán)重，為了保證井下正常生產(chǎn)，確保人員及車輛的安全，需要及時(shí)拆換變形的鋼拱架。巷道的變形、破壞不僅增大了巷道的支護(hù)與維護(hù)成本，而且嚴(yán)重影響了采區(qū)的生產(chǎn)效率與安全條件[1-3]。因此，亟需查清巷道地壓發(fā)生、發(fā)展過(guò)程，分析地壓顯現(xiàn)規(guī)律和巷道破壞機(jī)理，形成協(xié)同圍巖變形的支護(hù)技術(shù)[4]，并改進(jìn)巷道斷面形狀與支護(hù)方式，從而確定出能夠高度適應(yīng)礦（巖）體條件的新型巷道掘支技術(shù)。

1?工程概況

鎮(zhèn)沅金礦區(qū)北西自丫口街，南東至庫(kù)獨(dú)木大寨，長(zhǎng)12?km，北東、南西分別以F3斷裂和九甲斷裂（F9）為界，長(zhǎng)12?km，寬2.0～3.3?km，面積約35?km2。由浪泥塘、冬瓜林、老王寨、搭橋箐、庫(kù)獨(dú)木等5個(gè)礦段組成，目前投入工業(yè)開(kāi)發(fā)的冬瓜林礦段和老王寨礦段是礦區(qū)內(nèi)規(guī)摸最大的2個(gè)礦段。

鎮(zhèn)沅金礦地處哀牢山脈西坡，地貌溝壑縱橫，最高標(biāo)高2?230.35?m（大磨山），屬中山中切割的山岳地貌。山間滑坡、崩塌等地質(zhì)地貌現(xiàn)象普遍，形成山坡重力脊椎地形，礦區(qū)地形復(fù)雜。鎮(zhèn)沅金礦井下礦體頂板巖性為凝灰質(zhì)粉砂巖及巖屑石英雜砂巖。凝灰質(zhì)雜砂巖巖石力學(xué)強(qiáng)度低，為泥質(zhì)粉砂狀結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，巖性單一，巖石中裂隙均為閉合狀及延續(xù)性差的擠壓面，一般不破壞巖體的連續(xù)性及完整性。巖屑石英雜砂巖，巖石膠結(jié)緊密堅(jiān)硬。礦體底板巖性為薄層狀泥晶灰?guī)r夾含碳鈣質(zhì)板巖。巖層經(jīng)受擠壓揉皺，形成褶皺及碎裂呈薄板狀和不規(guī)則塊狀，層理延續(xù)性差。整層巖體層間結(jié)合力中等，含溶蝕裂隙水，屬半堅(jiān)硬、較穩(wěn)固巖層。

目前，冬瓜林礦段已經(jīng)開(kāi)拓到1?473?m中段，隨著開(kāi)采深度的增加，巖體的節(jié)理面逐漸發(fā)育，礦巖的穩(wěn)定性越來(lái)越差，巷道變形破壞的情況逐漸加劇。1?473?m中段圍巖為極薄的含碳鈣質(zhì)絹云板巖和雜砂巖，節(jié)理較為發(fā)育，巖層間內(nèi)聚力小，呈松軟破碎狀態(tài)，在巷道掘進(jìn)中成型較為困難，開(kāi)挖后受空氣、水等因素的影響發(fā)生膨脹，出現(xiàn)變形破壞。巷道破壞不僅增加了巷道的支護(hù)與維護(hù)成本，而且嚴(yán)重影響了采區(qū)的生產(chǎn)效率和作業(yè)安全。為了維持井下正常的生產(chǎn)運(yùn)輸及確保井下作業(yè)人員、設(shè)備的安全，亟需對(duì)其進(jìn)行整改加固。

2?礦區(qū)地應(yīng)力及巷道地壓估算

2.1?原巖應(yīng)力

地質(zhì)資料顯示，礦區(qū)未出現(xiàn)過(guò)原巖應(yīng)力過(guò)高導(dǎo)致破壞硐室穩(wěn)定及有關(guān)巖爆方面的工況。在鎮(zhèn)沅金礦區(qū)及附近礦區(qū)沒(méi)有明顯的新構(gòu)造活動(dòng)跡象，由此可以初步判斷礦區(qū)地應(yīng)力狀態(tài)主要為正常的地應(yīng)力，即自重應(yīng)力的影響，沒(méi)有明顯的地應(yīng)力異?，F(xiàn)象。

原巖應(yīng)力為自重應(yīng)力，最大主應(yīng)力σ1為垂向自重應(yīng)力σz，次生主應(yīng)力σ2與最小主應(yīng)力σ3相等，均為水平方向，其值取決于側(cè)壓系數(shù)ν/（1-ν）[5-6]。最大主應(yīng)力和次生主應(yīng)力計(jì)算公式為：

式中：ρ為巖石密度（kg/m3）;h為開(kāi)采深度（m）;ν為巖石泊松比，約為0.25。

對(duì)冬瓜林礦段1?473?m中段巷道圍巖的壓力進(jìn)行估算，其上部覆巖的高度約500?m，礦巖的平均密度為2.7?t/m3，則其垂直最大主應(yīng)力（σ1）和次生主應(yīng)力（σ2）分別為13.5?MPa和4.5?MPa。

2021年第2期/第42卷??采礦工程采礦工程??黃?金

2.2?巷道地壓

1）破碎圈半徑（Rp）的計(jì)算公式為：

式中：R0為巷道掘進(jìn)斷面的外接圓半徑（m）;ρa(bǔ)為上覆巖體的加權(quán)平均密度（t/m3）;Z為巷道中心距地表的距離（m）;C為巖石的內(nèi)聚力（MPa）;φ為巖石的內(nèi)摩擦角（°）。

2）每米巷道頂壓（Qd）的計(jì)算公式為：

式中：a為巷道掘進(jìn)斷面上寬的一半（m）;η為非圓巷破碎帶寬度修正系數(shù);hd為圓心至頂板的高度（m），對(duì)于巷道可近似為hd=h/2。

3）每米巷道的總側(cè)壓力（Qc）為：

式中：hj為巷道掘進(jìn)斷面高度（m）。

鎮(zhèn)沅金礦巷道斷面掘進(jìn)尺寸為2.5?m×2.6?m，巷道的頂、底板包括兩幫圍巖的內(nèi)摩擦角φ=25°，C=34.4?MPa，則1?473?m中段的水平巷道地壓計(jì)算結(jié)果為：破碎圈半徑9.28?m，巷道頂壓7?MPa，巷道總側(cè)壓力3.14?MPa。

從地應(yīng)力角度來(lái)看，該區(qū)域的巷道位于地表以下約500?m，以該開(kāi)拓深度計(jì)算礦區(qū)地應(yīng)力為垂直方向13.5?MPa，水平方向4.5?MPa;對(duì)于開(kāi)掘的巷道，其圍巖的垂直應(yīng)力為7?MPa，水平應(yīng)力為3.14?MPa。由此可以看出，巷道破壞不屬于構(gòu)造應(yīng)力破壞，而屬于自重應(yīng)力及其節(jié)理剪切滑移造成的破壞。

3?巷道穩(wěn)定性分析

3.1?巖體結(jié)構(gòu)面調(diào)查

為了明確巷道變形破壞的特點(diǎn)和巷道破壞原因，對(duì)巷道巖體進(jìn)行了穩(wěn)定性分級(jí)。主要對(duì)冬瓜林礦段1?473?m中段主巷圍巖進(jìn)行了巖體結(jié)構(gòu)面測(cè)量與點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)，對(duì)主巷掘進(jìn)的掌子面、巷道噴漿層破壞處及穿脈中相同巖層地段進(jìn)行了結(jié)構(gòu)面測(cè)量和巖石強(qiáng)度測(cè)試，結(jié)構(gòu)面調(diào)查及取樣地點(diǎn)見(jiàn)圖1。

共測(cè)量結(jié)構(gòu)面32組（443條結(jié)構(gòu)面）。其中，1?473?m中段主巷圍巖1#點(diǎn)9組（115條結(jié)構(gòu)面），2#點(diǎn)2組（36條結(jié)構(gòu)面），5#點(diǎn)8組（117條結(jié)構(gòu)面），S4勘探線穿脈3#點(diǎn)3組（45條結(jié)構(gòu)面），S12勘探線穿脈7#點(diǎn)3組（40條結(jié)構(gòu)面），1?473?m中段主巷6#點(diǎn)7組（90條結(jié)構(gòu)面）。統(tǒng)計(jì)1?473?m中段巷道圍巖的結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀數(shù)據(jù)，建立巖體結(jié)構(gòu)面信息的等密度分布圖，分析巖體結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀信息，由此可以看出，巷道圍巖優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面有3組（見(jiàn)表1），同時(shí)分布有大量的隨機(jī)節(jié)理。

3.2?巖石力學(xué)參數(shù)

根據(jù)巖體穩(wěn)定性分級(jí)的要求[7]，在1?473?m中段測(cè)試地點(diǎn)采集巖石試件，并在室內(nèi)進(jìn)行巖石的點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)得出巖石的基本質(zhì)量指標(biāo)和巖體的穩(wěn)定性狀態(tài)，見(jiàn)表2。

由于巷道圍巖的節(jié)理裂隙都比較發(fā)育，考慮到巷道巖體在受到內(nèi)部結(jié)構(gòu)面的影響時(shí)，其力學(xué)參數(shù)與巖石的力學(xué)參數(shù)存在較大差異，因此需要根據(jù)Hoek在1992年對(duì)Hoek-Brown準(zhǔn)則的修正結(jié)果，對(duì)巷道巖體的力學(xué)參數(shù)進(jìn)行估算，估算后得到的巖體破壞準(zhǔn)則表達(dá)式為：

式中：σci為試驗(yàn)確定的巖石抗壓強(qiáng)度（MPa）;m為材料參數(shù)（mi）的折減值;s為巖體性質(zhì)的無(wú)量綱系數(shù)。

通過(guò)對(duì)巖體力學(xué)參數(shù)的估算，近似得到1?473?m中段的礦體和圍巖在原始應(yīng)力條件下的力學(xué)狀態(tài)，其巖體的基本力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表3。

4?巷道破壞原因及破壞形式

4.1?巷道破壞原因

通過(guò)對(duì)礦區(qū)及巷道圍巖地應(yīng)力估算可以看出，巷道的變形破壞并不是由構(gòu)造應(yīng)力引起的，主要是自重應(yīng)力及其節(jié)理剪切滑移造成的。通過(guò)分析初步確定巷道圍巖的破壞原因主要有以下幾點(diǎn)：①巷道層節(jié)理面發(fā)育，其巖石強(qiáng)度不低，但受節(jié)理面的影響導(dǎo)致巷道圍巖的整體穩(wěn)定性較差，呈現(xiàn)碎裂結(jié)構(gòu);②巷道圍巖暴露在空氣中，在空氣和水的作用下巖石發(fā)生膨脹，最終導(dǎo)致巷道兩幫被鼓出破壞;③巷道破壞區(qū)域普遍分布于巷道兩幫中線以下區(qū)域，由于該段區(qū)域未采取相應(yīng)的支護(hù)措施，且緊鄰底板，底板含水量較大，底板中的水沿巷道裂隙滲透到巷道兩幫;④巷道圍巖受到層節(jié)理和地下水的作用，在上部圍巖自重應(yīng)力及其節(jié)理面的剪切滑移作用下，最終導(dǎo)致變形破壞。

4.2?巷道破壞形式數(shù)值模擬

根據(jù)鎮(zhèn)沅金礦冬瓜林礦段1?473?m中段主巷圍巖的產(chǎn)狀，利用有限云軟件建立數(shù)值模型，模型共45?464個(gè)單元塊，237?577個(gè)節(jié)點(diǎn)。所建巷道模型水平標(biāo)高距離地表約為300?m，上覆巖體的平均密度為2.7?t/m3。該模型的建立主要是根據(jù)巷道現(xiàn)在的實(shí)際情況，巷道斷面形狀為三心拱，巷道頂板傾角82°，巷道寬度2.5?m，巷道高度2.6?m，巷道頂板及兩幫的巖石均為極薄的層狀巖體。

通過(guò)計(jì)算分析可得，應(yīng)力及位移云圖見(jiàn)圖2～5。由圖2、圖3可知：巷道開(kāi)挖后圍巖會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中，但整體所受的應(yīng)力并不大，巷道兩幫及底板所受的最大主應(yīng)力為5～6?MPa，最小主應(yīng)力為2～3?MPa，數(shù)值模擬的巷道受力結(jié)果與估算結(jié)果基本吻合。但是，通過(guò)位移云圖（見(jiàn)圖4、圖5）可以看出：巷道兩幫所產(chǎn)生的位移為20～40?mm，而巷道頂板和底板所產(chǎn)生的位移約為30?mm。由此可以看出，巷道發(fā)生破壞受巷道圍巖自身的力學(xué)性質(zhì)影響較大，巷道圍巖呈現(xiàn)松軟破碎狀態(tài)，自身承載能力較弱，在工程擾動(dòng)、空氣、地下水等因素的影響下將發(fā)生較大變形，引起巷道的破壞。巷道開(kāi)挖后的塑性區(qū)見(jiàn)圖6。由圖6可知，巷道的變形破壞主要發(fā)生在巷道的兩幫、底板及右?guī)偷捉遣课?，通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算出的結(jié)果與巷道破壞情況基本相符。

5?巷道支護(hù)技術(shù)

5.1?支護(hù)方案

根據(jù)巷道圍巖節(jié)理裂隙較發(fā)育，且層間內(nèi)聚力較小的特點(diǎn)，通過(guò)綜合對(duì)比分析確定采用錨注聯(lián)合支護(hù)技術(shù)。

錨注聯(lián)合支護(hù)技術(shù)是利用注漿錨桿向破碎巖體內(nèi)注入漿液，漿液充填至巖體裂隙內(nèi)，改變巖石的松散結(jié)構(gòu)，提高節(jié)理之間的內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角，進(jìn)而提高巖體

自身的承載能力[8]。漿液可以對(duì)巖體裂隙進(jìn)行封堵，阻止了水和空氣對(duì)巖體的侵蝕和風(fēng)化作用，提高了巖體自身強(qiáng)度。巖體注漿后使得噴漿層壁后的充填更加密實(shí)，碎裂的巖體形成一個(gè)整體，保證了應(yīng)力可以均勻的作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上，避免了出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。巷道圍巖裂隙被注漿液充填后，巷道表面再配合噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)，形成了多層有效的支護(hù)組合拱，增大了有效承載范圍，進(jìn)而提高了巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載能力[9]。

（1）噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)參數(shù)。采用水泥卷錨桿進(jìn)行支護(hù)，錨桿長(zhǎng)度2.0?m，錨桿直徑16?mm，錨桿排距0.8?m，錨桿間距0.9?m，托盤規(guī)格150?mm×150?mm×10?mm，噴漿層厚度70～100?mm，噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20。

（2）注漿錨桿。采用中空注漿錨桿進(jìn)行二次支護(hù)，錨桿長(zhǎng)度1.8?m，錨桿直徑25?mm，厚度3?mm，錨桿間排距1.2?m×1.2?m。底板注漿錨桿下扎，與水平夾角為30°～45°。

2）注漿量。注漿壓力隨時(shí)間的增加而增大。通過(guò)監(jiān)測(cè)注漿壓力可以保證不超出最大允許壓力的情況下確定每孔的注漿量，一般每孔注1～2袋水泥即可。當(dāng)有漿液溢出時(shí)停止注漿，待漿液初凝后再次注漿。

3）注漿壓力。注漿壓力根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，頂板及底板最大注漿壓力2.0?MPa，兩幫最大注漿壓力為1.5?MPa。

4）水灰質(zhì)量比為（1∶1）～（0.8∶1）。

5.2?錨注聯(lián)合支護(hù)數(shù)值模擬

根據(jù)設(shè)計(jì)的巷道斷面形狀及支護(hù)參數(shù)建立數(shù)值模型，建立的計(jì)算模型共39?704個(gè)單元塊，196?189個(gè)節(jié)點(diǎn)。所建巷道模型對(duì)應(yīng)的地表標(biāo)高為1?900?m，巷道所在水平標(biāo)高為1?473?m，上覆巖體的平均密度為2.7?t/m3。該模型的建立主要是根據(jù)巷道圍巖的實(shí)際情況，確定設(shè)計(jì)巷道寬度為2.5?m，巷道高度為2.6?m，巷道頂板及兩幫的巖體都為極薄的層狀巖體。

5.2.1?噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)

巷道掘進(jìn)后及時(shí)對(duì)巷道進(jìn)行封閉，完成噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)，迅速提供連續(xù)的支撐力，改變圍巖的受力狀態(tài)，阻止變形的發(fā)展，避免了圍巖的松散和脫落。應(yīng)用某礦業(yè)軟件模擬巷道開(kāi)挖后噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)的效果見(jiàn)圖8。

由圖8-a）、圖8-b）可知：巷道頂板及兩幫的最大豎直位移為5.0～6.1?mm，且分布較均勻，最大位移出現(xiàn)在巷道左幫位置，巷道底板的最大位移為25～30?mm;巷道兩幫的水平位移為5～10?mm，最大位移位置出現(xiàn)在巷道底角，底角最大位移為10～15?mm。?巷道開(kāi)挖后及時(shí)對(duì)其采用噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)，能夠提供連續(xù)的支撐力，有效抑制了巷道的變形。

噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)后圍巖的塑性區(qū)情況見(jiàn)圖8-c）。由圖8-c）可知，巷道圍巖的塑性區(qū)主要出現(xiàn)在巷道兩幫及巷道底板，巷道兩幫及底板的破壞主要是剪切破壞和張拉破壞。

5.2.2?二次注漿支護(hù)

噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)結(jié)束后經(jīng)過(guò)2～4?d，巷道壓力得到有效釋放后進(jìn)行錨注二次支護(hù)，通過(guò)注漿使巷道圍巖形成一個(gè)整體，提高了其自身的強(qiáng)度和完整性，從而提高了支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性和承載能力。應(yīng)用某礦業(yè)軟件模擬巷道開(kāi)挖后噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)的效果見(jiàn)圖9。

由圖9-a）、圖9-b）可知，巷道注漿后，巷道頂板的豎直位移為2.0～4.2?mm，巷道底板的豎直位移為6.0～9.3?mm，巷道兩幫的水平位移為3.0～4.6?mm。

巷道注漿后圍巖的塑性區(qū)情況見(jiàn)圖9-c）。由圖9-c）可知：注漿后巷道底板圍巖的塑性區(qū)明顯減小，巷道兩幫的塑性區(qū)范圍已經(jīng)非常小，巷道破壞深度大大降低，說(shuō)明注漿后巷道的塑性破壞范圍減小。

通過(guò)對(duì)巷道圍巖注漿前后巷道的位移對(duì)比可以看出：巷道采用注漿錨桿支護(hù)后，提高了整體的強(qiáng)度和支撐結(jié)構(gòu)的承載力，有效減小了巷道圍巖的變形量，對(duì)提高巷道的穩(wěn)定性起到了關(guān)鍵作用。

5.3?工程應(yīng)用及效果

5.3.1?巷道支護(hù)施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)

對(duì)于冬瓜林礦段1?473?m中段主巷掘進(jìn)施工段試驗(yàn)采用噴錨網(wǎng)與注漿聯(lián)合支護(hù)的形式，巷道掘進(jìn)后馬上進(jìn)行噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間再進(jìn)行錨注聯(lián)合支護(hù)。

對(duì)于巷道巖體非常破碎的區(qū)域，巷道裸露2～3?h就可噴射混凝土，并保證在8～16?h完成噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)，以便能迅速為巷道提供連續(xù)支撐力，改變巷道圍巖的受力狀態(tài)，防止巷道變形的快速發(fā)展。噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)不但具有一定的柔性，允許巷道發(fā)生一定的變形，減輕支護(hù)層的支撐壓力，而且可以及時(shí)封閉巷道圍巖，防止空氣和水對(duì)巷道巖體的侵蝕和風(fēng)化，有利于保持巷道圍巖的自身強(qiáng)度和承載能力。

噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)結(jié)束后經(jīng)過(guò)4～7?d，巷道壓力得到有效釋放后，再進(jìn)行錨注聯(lián)合支護(hù)，作為巷道的二次支護(hù)，錨注聯(lián)合支護(hù)主要針對(duì)巷道兩幫下部及底角位置，通過(guò)注漿巷道圍巖的裂隙得到黏結(jié)，形成整體，進(jìn)而提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性及巖體的自身承載能力。

5.3.2?支護(hù)效果

在采用錨注聯(lián)合支護(hù)的巷道內(nèi)對(duì)巷道兩幫的變形量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，巷道變形監(jiān)測(cè)及變形收斂后的效果見(jiàn)圖10。由圖10可知：巷道經(jīng)過(guò)4個(gè)月后達(dá)到最終收斂，最終的巷道變形量不超過(guò)20?mm，巷道未發(fā)生較大的變形和破壞。在周邊穿脈及相應(yīng)的采場(chǎng)采準(zhǔn)切割工程施工過(guò)程中的爆破對(duì)主巷的震動(dòng)影響下，巷道也未發(fā)生破壞。因此，錨注聯(lián)合支護(hù)技術(shù)有效控制了巷道的變形，維持了巷道的穩(wěn)定，支護(hù)效果較好。

5.3.3?支護(hù)成本分析

對(duì)冬瓜林礦段1?473?m中段主巷錨注聯(lián)合支護(hù)的材料成本進(jìn)行標(biāo)定及計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表4。

巷道錨注聯(lián)合支護(hù)技術(shù)和作業(yè)循環(huán)能夠較好地控制巷道的變形和破壞，雖然巷道前期支護(hù)成本較高，但通過(guò)錨注聯(lián)合支護(hù)后巷道在服務(wù)期內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)較大的破壞，不需要進(jìn)行巷道的二次維護(hù)，因此錨注聯(lián)合支護(hù)大大減少了后期巷道的維護(hù)次數(shù)和維修費(fèi)用，有效降低了井下巷道支護(hù)的綜合成本。

6?結(jié)?論

1）對(duì)鎮(zhèn)沅金礦的地應(yīng)力及巷道壓力進(jìn)行了估算，根據(jù)估算結(jié)果，巷道破壞不屬于構(gòu)造應(yīng)力破壞，而是由自重應(yīng)力及其節(jié)理剪切滑移造成的破壞。

2）對(duì)巷道圍巖進(jìn)行結(jié)構(gòu)面調(diào)查和點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)，并對(duì)巖體力學(xué)參數(shù)進(jìn)行估算，得出巷道圍巖巖體的基本質(zhì)量指標(biāo)，并分析了巷道的破壞形式，通過(guò)對(duì)巷道破壞情況的數(shù)值模擬，確定了巷道變形破壞的主要原因。

3）研究確定了錨注聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，對(duì)支護(hù)形式和支護(hù)參數(shù)進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，確定支護(hù)參數(shù)的合理性，并在冬瓜林礦段1?473?m中段主巷中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。通過(guò)巷道變形量的監(jiān)測(cè)可知，巷道在4個(gè)月內(nèi)達(dá)到收斂，最終的巷道變形量不超過(guò)20?mm，巷道未發(fā)生變形破壞，錨注聯(lián)合支護(hù)后井下不需要進(jìn)行巷道二次維護(hù)，進(jìn)而有效降低了巷道支護(hù)的綜合成本。

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