李曙曌

【摘 要】影響巷道的因素主要有圍巖強度、地應(yīng)力、斷面形狀與尺寸，不同地質(zhì)條件下錨桿支護的主要方法是松軟圍巖巷道錨注加固、復合頂煤巷錨帶網(wǎng)加錨索聯(lián)合支護、綜合順槽采用錨桿錨索聯(lián)合支護、綜放面未采錨網(wǎng)支護。

【關(guān)鍵詞】巷道；地質(zhì)；錨桿支護；技術(shù)

錨桿支護在井下巷道使用范圍的擴大，但在井下的具體應(yīng)用中，由于地質(zhì)條件的變化和礦山壓力的影響，支護效果存在很大差異。應(yīng)根據(jù)不同地質(zhì)條件選擇安全、可靠、經(jīng)濟的支護技術(shù)和方法。

1.影響巷道的因素分析

1.1圍巖強度

較軟弱的圍巖容易產(chǎn)生變形和破壞，巷道穩(wěn)定性差，維護比較困難；圍巖強度增加，圍巖的承載能力及巷道圍巖穩(wěn)定性均增加，巷道容易維護。這主要是圍巖自撐力能承擔部分或安全荷載。

1.2地應(yīng)力

地應(yīng)力包括上復巖層的自重應(yīng)力，地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力和采動引起的集中應(yīng)力等。

自重應(yīng)力。原巖自重應(yīng)力大小取決于巖石重度和埋藏深度。巷道距地表垂深增加，圍巖變形量增大，穩(wěn)定性減弱，特別是圍巖強度較小時，巷道埋深對圍巖變形影響更為強烈。但圍巖強度較大時，巷道埋深的變化對圍巖變形影響不大。

地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力。地質(zhì)構(gòu)造越發(fā)育，圍巖的完整性越差，裂隙越多，巷道圍巖的穩(wěn)定性越差。

采動集中應(yīng)力。巷道距回采工作面所采的煤層越近，受采動影響越大，尤其是煤層巷道，巷道變形程度與開采煤層的厚度，直接頂、老頂?shù)膹姸群秃穸纫约皩游弧⒔Y(jié)構(gòu)，有密切關(guān)系。老頂來壓越劇烈，影響越大，巷道圍巖不僅受本身煤曾超前壓力的影響，同時，還受到鄰近工作面采動壓力的影響，形成壓力疊加，兩側(cè)采空的巷道受影響的程度大于一側(cè)采空的巷道。

1.3斷面形狀與尺寸

巷道斷面形狀。不同斷面的應(yīng)力分布不同?？梢愿淖兿锏罃嗝嫘螤顏砀淖儑鷰r應(yīng)力分布狀況，如圓形，橢圓形較好，橢圓形次之，梯形、矩形較差。巷道斷面尺寸。巷道的變形程度隨巷道寬度與高度的增加而增加。

2.不同的錨桿支護方法

2.1松軟圍巖巷道錨注加固

錨桿支護是通過錨入圍巖內(nèi)部的錨桿，改變圍巖本身的力學狀態(tài)，在巷道周圍形成一個整體而有穩(wěn)定的巖石帶，加固圍巖，保持圍巖的完整性和穩(wěn)定性，控制圍巖變形、移動和裂隙的發(fā)展，充分發(fā)揮圍巖自身的支承作用，主動支護，有效改善礦井的支護狀況，具有施工簡單方便、效率高、成本底、速度快、支護效果好等特點，已經(jīng)普遍推廣應(yīng)用。不但在巖石巷道普遍應(yīng)用，而且在煤層巷道也在逐步推廣應(yīng)用。

在松軟圍巖內(nèi)布置巷道，圍巖變形大，穩(wěn)定性差，維護困難，費用高，而且嚴重影響礦井的安全正常生產(chǎn)。傳統(tǒng)的錨桿支護已不適應(yīng)高應(yīng)力、大變形松軟圍巖巷道，錨注加固是一種理想的改善軟弱圍巖承載性能的措施。錨注加固巷道圍巖是利用空心錨桿作注漿孔管（簡稱注漿錨桿），注漿錨桿前段是帶若干射漿孔的注漿段，后段是錨固段。松動和裂隙發(fā)育的圍巖經(jīng)過錨桿注漿加固后，圍巖強度等力學性能得到提高和改善，使破裂結(jié)構(gòu)的圍巖膠結(jié)形成拱形連續(xù)體加固圈，同時注漿錨桿起到懸吊、擠壓、楔固、主合拱等作用，防止圍巖松動范圍進一步擴展，從而使巷道圍巖長期處于穩(wěn)定狀態(tài)。

2.2復合頂煤巷錨帶網(wǎng)加錨索聯(lián)合支護

復合頂板支護的難度在于軟夾層（煤線、泥質(zhì)）地質(zhì)面的存在，導致上、下層面間、的結(jié)合力低，普通錨桿的錨固范圍有限、承載能力也受限制，而且軟弱夾層本身的松動膨脹也會對下位巖石形成較大的垂直載荷，擠壓下位巖層，容易導致頂板跨落。在這類頂板的煤層內(nèi)掘進巷道，必須采取補強措施，保證安全生產(chǎn)?！板^桿、鋼帶金屬網(wǎng)”可以發(fā)揮擠壓加固作用，促使錨固范圍內(nèi)的巖石形成一定荷載的整體結(jié)構(gòu)，維護錨桿長度范圍的頂板，保持其整體性，阻止上部圍松動與變形，錨索則錨固在上部穩(wěn)定的巖體上，由錨索來承擔跨落范圍之間內(nèi)的巖層所受的垂直載荷，防止頂板離層。錨索長度一般進入穩(wěn)定巖層lm、間距2m。

2.3綜合順槽采用錨桿錨索聯(lián)合支護

綜放工作面兩側(cè)順槽特定的圍巖條件，其頂板抗壓強度低，受壓后易冒落。頂煤受到地應(yīng)力（上覆巖層的自重應(yīng)力，地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力和采動引起的集中應(yīng)力等）的影響時，容易離層，所以，在錨桿支護基礎(chǔ)上，加支一排錨索，使煤體加固帶懸吊于頂板巖石，防止離層冒落。

2.4綜放面未采錨網(wǎng)支護

綜放工作面設(shè)施尺寸大、噸位重，拆除工藝復雜，要求的拆除空間較大，對支護要較高。綜放末采時可以用錨網(wǎng)支護工藝。首先在停采后的工作面煤壁上按照間距1.5m左右、垂直煤壁施工兩排長度為1.8m左右、?18mm的錨桿；然后在煤壁與頂板肩窩處按照與水平呈45°夾角、間距1.5m左右的要求施工一排長度為2.5m左右、?20mm的錨桿；再在距工作面煤壁1.0m左右、垂直煤壁施工一排長度為2.5m左右、?20mm的錨桿。

用錨網(wǎng)支護代替架棚支護，作為綜放面末采支護技術(shù)可行、經(jīng)濟合理、安全可靠、便于快速施工、縮短末采時間。

在具體的生產(chǎn)實際中應(yīng)因地制宜合理地選擇錨桿支護形式和結(jié)構(gòu)，達到安全可靠、經(jīng)濟合理、技術(shù)可行、效率和效益較高。