摘要：南翼11-2煤層回風(fēng)巷自三岔門向北施工中，迎頭后方巷道突然來(lái)壓，頂板棚檔之間出現(xiàn)掉渣、淋水現(xiàn)象，淋水處棚腿變形、棚梁扭曲；巷修加固分二步走，第一步是在恢復(fù)施工前，以消除安全隱患為目的對(duì)巷道進(jìn)行加固；第二步是在迎頭正常進(jìn)尺過(guò)程中，以滿足安全生產(chǎn)需要為目的對(duì)巷道進(jìn)行加固。

關(guān)鍵詞：巷道出水 巷道變形 施工錨索 噴 注漿

1 巷道工程地質(zhì)概況

顧北煤礦南翼11-2煤層回風(fēng)巷設(shè)計(jì)工程量2850m（其中過(guò)F104地質(zhì)異常帶段60m），南翼11-2膠回聯(lián)巷設(shè)計(jì)工程量60m，巷道沿11-2煤層頂板掘進(jìn)，巷道斷面為直墻半圓拱形，凈寬×凈高=5.4m×4.3m，采用29U型棚支護(hù)方式，棚距600mm，南翼11-2煤層回風(fēng)巷與膠回聯(lián)巷三岔門采用外錨內(nèi)架雙重支護(hù)。

頂?shù)装鍘r性：11-2煤層直接頂板為細(xì)砂巖，平均厚度2.8m，局部有一層泥巖或砂質(zhì)泥巖。老頂為粉細(xì)砂巖互層，平均厚度11.09m，上部條帶明顯，下部呈厚層狀，由北往南砂巖厚度有變薄趨勢(shì)。直接底為泥巖，局部夾1層炭質(zhì)泥巖，性脆易碎，并有煤線發(fā)育，平均間距2.37m，厚度0.4m左右。老底為砂質(zhì)泥巖，平均厚約2.77m，部分地段老底相變?yōu)榉奂?xì)砂巖（圖1），然而由于受斷層影響，膠回聯(lián)巷及回風(fēng)巷南段實(shí)際揭露直接頂為泥巖，泥巖之上為砂巖和砂泥巖互結(jié)構(gòu)。

水文地質(zhì)情況：根據(jù)該巷物探及鉆探資料，F(xiàn)104-1及FD104-1斷層附近巖層破碎，巖石裂隙發(fā)育，局部富水性較強(qiáng)，巷道在斷層帶區(qū)域內(nèi)掘進(jìn)時(shí)，易出現(xiàn)淋水或較大涌水現(xiàn)象。預(yù)計(jì)巷道施工期間11-2煤頂板砂巖水正常涌水量3～5m3/h，最大涌水量30m3/h。

2 目前巷道施工情況

由于南翼11-2回風(fēng)巷北段（過(guò)F104斷層地質(zhì)異常帶段）地質(zhì)條件復(fù)雜，巷道施工進(jìn)度慢，為了保證1312（1）首采面按期投產(chǎn)，礦決定由綜掘二區(qū)1隊(duì)自南翼11-2膠回聯(lián)巷向北與綜掘一區(qū)1隊(duì)對(duì)頭施工。

2011年2月20日，綜掘二區(qū)1隊(duì)開始由南翼11-2膠帶機(jī)巷撥門施工南翼11-2膠回聯(lián)巷。2月27日，聯(lián)巷施工結(jié)束，施工南翼11-2煤層回風(fēng)巷與膠回聯(lián)巷三岔門。3月3日夜班，三岔門扶抬棚結(jié)束后繼續(xù)向北掘進(jìn)，截止到3月10日，南頭施工了54.8m，余120m貫通。

巷道揭露斷層情況：在膠回聯(lián)巷施工期間，距11-2回風(fēng)巷三岔門10m處揭露FS42斷層，落差1.7m；三岔門處揭露第二個(gè)斷層，斷距1.2m；向北施工24m處，揭露第三個(gè)斷層，斷距為2.6m的正斷層。

巷道出水情況：

①在膠回聯(lián)巷施工揭露FS42斷層期間，巷道即出現(xiàn)了淋水現(xiàn)象，水量為2m3/h，在三岔門施工揭露第二條斷層時(shí)，頂板也出現(xiàn)了淋水現(xiàn)象，水量3m3/h；

②當(dāng)南翼11-2煤層回風(fēng)巷自三岔門向北施工至54.8m處（3月10中班19:00左右），迎頭后方巷道突然來(lái)壓，頂板棚檔之間出現(xiàn)掉渣現(xiàn)象，20:30巷道淋水加大，在迎頭往后約10m處出現(xiàn)3個(gè)大的出水點(diǎn)，并向三岔門以及膠回聯(lián)巷方向發(fā)展，淋水處棚腿變形、棚梁扭曲、棚子出現(xiàn)劈裂聲。

③2011年3月14日早班，巷道出水減弱，目前出水點(diǎn)主要集中在距三岔門25～30m處（2.6m的正斷層位置），水量10～12m3/h。

巷道變形破壞特征：

①膠回聯(lián)巷：靠三岔門區(qū)域巷道左幫棚腿出現(xiàn)扭曲變形，巷道右?guī)团锿日?，目前巷?.5～5m；

②三岔門：抬棚門棚彎曲，棚腿也出現(xiàn)扭曲變形；

③11-2煤層回風(fēng)巷（南段）：自迎頭向后12m（20棚）巷道僅出滴水現(xiàn)象，巷寬5.3m，基本上沒(méi)有變形；自迎頭向后12m位置開始至三岔門處，該段變形最嚴(yán)重，巷道不僅呈現(xiàn)整體收縮，棚梁及棚腿均出現(xiàn)扭曲變形，目前巷寬只有3.5m左右。

3 巷道變形破壞原因

南翼11-2煤層回風(fēng)巷（南段）巷道變形破壞的原因主要有以下3點(diǎn)：

①自膠回聯(lián)巷施工至目前南翼11-2煤層回風(fēng)巷（南段）迎頭位置，巷道連續(xù)揭露3條落差不等的斷層，而斷層帶區(qū)域頂板為泥巖、砂巖及砂泥巖互層結(jié)構(gòu)，直接頂泥巖破碎。

②由地層運(yùn)動(dòng)和成巖過(guò)程中產(chǎn)生的斷層異常地質(zhì)構(gòu)造帶，不僅構(gòu)造應(yīng)力集中，而且賦存一定的變形能量，易受外界擾動(dòng)。

③南翼11-2煤層回風(fēng)巷頂板含水豐富，大量砂巖水聚集在斷層帶裂隙帶內(nèi)形成承壓水。

總之，南翼11-2煤層回風(fēng)巷（南段）變形破壞的主要原因是由于掘進(jìn)的擾動(dòng)影響，導(dǎo)致斷層裂隙帶內(nèi)的承壓水和變形能量首先在巷道的薄弱處（斷層裂隙面）釋放，并向四周發(fā)展，從而導(dǎo)致巷道變形破壞，并伴隨大量淋水現(xiàn)象。

4 巷修加固方案

由于南翼11-2回風(fēng)巷工期緊，為便于巷道正常施工，巷修加固分二步走，第一步是在恢復(fù)施工前，以消除安全隱患為目的對(duì)巷道進(jìn)行加固；第二步是在迎頭正常進(jìn)尺過(guò)程中，以滿足安全生產(chǎn)需要為目的對(duì)巷道進(jìn)行加固。

4.1 恢復(fù)進(jìn)尺前巷修加固方案

4.1.1 膠回聯(lián)巷～三岔門抬棚處加固

采取先在巷道頂板正中及棚卡向上500mm位置施工三組Φ22*7.3m錨索加固（每組兩根，用U型棚卡卡在棚梁上），頂板淋水處需加一支K2335錨固劑(圖2所示)。

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圖2 恢復(fù)進(jìn)尺前膠回聯(lián)巷至三岔門抬棚口處錨索加固示意圖

4.1.2 三岔門抬棚加固

①先施工三組Φ22*7300mm錨索，配合1.5m長(zhǎng)槽鋼內(nèi)襯工字鋼（槽鋼間距1.5m，錨索間距1.0m，槽鋼對(duì)口搭接），對(duì)門棚棚梁進(jìn)行加固，然后更換門棚。

②對(duì)三岔門錨梁網(wǎng)處錨索用12#鐵絲懸吊在金屬網(wǎng)上，防止錨索松脫。

4.1.3 11-2回風(fēng)巷（南段）加固

①在U型棚檔內(nèi)施工三根Φ22*7300mm點(diǎn)錨索加固頂板，然后才能拆除木垛恢復(fù)進(jìn)尺。加固錨索按3:3布置（即巷道正中及中線1.0和1.5m，兩邊錨索交錯(cuò)布置，見圖3所示），若頂板淋水需加一支K2335錨固劑；

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圖3 恢復(fù)進(jìn)尺前11-2回風(fēng)巷錨索加固示意圖

②若頂板破碎不易施工錨索時(shí)，則應(yīng)先進(jìn)行噴注漿加固（采用噴漿配合淺孔注漿，淺孔孔深2.0m，注漿管長(zhǎng)1.0m)，然后再施工錨索。

4.2 恢復(fù)進(jìn)尺后巷修加固方案

4.2.1 膠回聯(lián)巷～三岔門抬棚處加固

①由于該段巷寬均超過(guò)4.5m，因此只要對(duì)巷道左幫扭曲的棚腿進(jìn)行更換，同時(shí)在巷道兩幫距底板不超過(guò)500mm處增打固棚錨桿加固兩幫棚腿（圖4）。

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圖4 恢復(fù)進(jìn)尺后膠回聯(lián)巷至三岔門抬棚口處固棚錨桿示意圖

②對(duì)巷道進(jìn)行噴注漿加固（淺孔+深孔，淺孔2.0m，深孔6.0m，見圖5～圖6所示)。

4.2.2 三岔門抬棚加固

由于三岔門抬棚在恢復(fù)進(jìn)尺前已補(bǔ)錨索進(jìn)行加固，因此恢復(fù)進(jìn)尺后除對(duì)棚梁腿施工固棚錨桿加固外，還需對(duì)整個(gè)抬棚進(jìn)行噴注漿加固（淺孔+深孔，淺孔2.0m，深孔6.0m，注漿管間排距2×2m）。

4.2.3 11-2回風(fēng)巷（南段）加固

該區(qū)段是巷道變形破壞最嚴(yán)重區(qū)段，目前巷道最小寬度只有3.5m，由于該巷道是機(jī)軌合一巷道，為了保證巷道正常使用，該區(qū)段加固應(yīng)采取如下措施：

①對(duì)巷道寬度小于4.5m的區(qū)段進(jìn)行拆刷架，拆刷架U型棚規(guī)格改為4606*3930mm（36U）；

②改棚后對(duì)棚腿增打固棚錨桿（圖7所示）；

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圖7 恢復(fù)進(jìn)尺后11-2回風(fēng)巷固棚錨桿示意圖

③對(duì)恢復(fù)進(jìn)尺前施工的加固點(diǎn)錨索重新漲拉，并將外露錨索剪除；

④改棚后對(duì)巷道重新進(jìn)行噴注漿加固（圖5～圖6所示）。

4.3 恢復(fù)進(jìn)尺迎頭施工要求

①迎頭恢復(fù)進(jìn)尺棚子規(guī)格改為36U（5407*4330mm）；

②迎頭施工時(shí)每隔15m施工一個(gè)放水孔，下套管，安設(shè)閘閥并接專用排水管；

③在棚檔內(nèi)增打點(diǎn)錨索，點(diǎn)錨索按“3-2-3”交錯(cuò)布置，迎頭正常施工錨索規(guī)格Φ22*6300mm，加固錨索規(guī)格：Φ22*7300mm；

④增打固棚錨桿（Φ22*2500mm）。

5 結(jié)論

通過(guò)上述巷修加固方案的實(shí)施，南翼11-2煤層回風(fēng)巷及11-2膠回聯(lián)巷～三岔門處抬棚的巷道變形得到了有效的控制，提高了圍巖的穩(wěn)定性。