李勝虎 周 剛

（陜西火石咀煤礦有限責任公司，陜西 咸陽713500）

1 工程概述

陜西火石咀煤礦有限責任公司位于陜西省彬長礦區(qū)，火石咀煤礦位于彬長礦區(qū)的東部，設(shè)計生產(chǎn)能力3Mt/a；三水平軌道大巷是火石咀煤礦為多個采區(qū)服務主要運輸大巷，支護可靠性要求高。

2 問題提出

隨著煤礦開采進入深部開采階段， 巷道掘進中往往出現(xiàn)片幫、圍巖大變形、地壓大等現(xiàn)象，給支護與開采帶來了很大難度。針對深部巷道的交岔點，需要解決以下兩個問題：

1）三水平軌道巷交岔點斷面跨度大，自身支撐能力小。 在巷道掘進過程中，支護采用：頂板及兩幫布置Φ22×2200mm 高強螺紋鋼式樹脂錨桿， 間排距1000mm； 頂板布置間距1200mm， 排距2000mm 的Φ22×7300 的錨索，兩幫采用Φ22×5300 的錨索；加強支護采用槽鋼棚并噴射混凝土。掘進過去后，巷道兩幫內(nèi)擠、頂板整體下沉、噴層開裂、槽鋼破壞、水溝變形、底臌嚴重等。 嚴重影響了施工進度和采區(qū)接續(xù)，不得不多次擴修，浪費了大量的人力、物力、財力。

2）巷道跨度普遍大于一般巷道，交岔點從4.0m 的斷面掘進到牛鼻子處，最大斷面達到8.4m，高度從3.8m 最大達到4.9m；牛鼻子是支護對象，但同時也是維持頂板穩(wěn)定的支護體。 交岔點巷道在掘進過程中， 由于受交接巷道頂板卸壓區(qū)和兩幫的支承壓力區(qū)相互疊加的影響，牛鼻子往往成為交岔點區(qū)域應力最集中的部位，應力集中系數(shù)較開鑿前提高40%～50%。

此外， 牛鼻子部位巖體要經(jīng)受主巷及支巷成巷時的多次爆破作用，造成交岔點圍巖形成的裂隙區(qū)深度會增大若干倍。 牛鼻子維護良好，可以減小高應力積聚，提高交岔點的支護效果。因此維持交岔點牛鼻子對頂板圍巖的支撐能力，必須對交岔點牛鼻子進行重點支護就顯得格外重要。

3 方案設(shè)計

我們和濟南澳柯公司已經(jīng)在中央泵房采用高強中空注漿錨索支護進行過試驗，總結(jié)了豐富的實踐經(jīng)驗。通過試驗比較，注漿錨索支護與單純的錨網(wǎng)索支護相比，在同樣條件下變形和破壞大大減小，取得了很好的效果。 因此，決定采用錨網(wǎng)索噴與中空注漿錨索二次支護的聯(lián)合支護交岔點。

頂部采用Φ22×10000mm 的錨索，兩墻采用Φ22×5300mm 的錨索配合錨索梁支護。

圖1

巷道開門口后在兩排錨桿中間打設(shè)一排注漿錨索，然后恢復使用工字鋼拱形棚進行支護。

在兩排錨索梁之間按間距800mm 打設(shè)中空注漿錨索， 同時在同排的兩錨索梁中間打設(shè)中空注漿錨索。 頂部采用Φ22×10000mm 注漿錨索，兩墻采用Φ22×5000mm 中空注漿錨索。 墻部最下邊的錨索打設(shè)位置距巷道底板600mm。

交岔點支護采用Φ22 高強螺紋鋼錨桿和Φ22 錨索對穿支護。

4 總結(jié)

1）通過一個月的觀測，三水平軌道大巷交叉點的巷道頂板累計下沉量控制在100mm 內(nèi)，兩幫累計變形量控制在200mm 以內(nèi)。 此后巷道即進入穩(wěn)定狀態(tài)，達到預期要求。

2）中空注漿錨索能夠有效地控制巷道變形，提高圍巖的穩(wěn)定性。因此，節(jié)約了巷道擴修而帶來的浪費，提高了效率，保證了安全生產(chǎn)。同時為深部松散軟巖巷道支護積累了經(jīng)驗。

3）通過分析采用錨網(wǎng)索噴與中空注漿錨索二次注漿加固的方式支護，在圍巖初步穩(wěn)定后采用二次注漿支護，能充分提高圍巖的自承力。