宋國山

摘要：本文基于平莊煤業(yè)（集團(tuán)）公司五家煤礦一井副盲回風(fēng)上山巷道生產(chǎn)現(xiàn)狀，探討適合該巷道的支護(hù)方案，同時(shí)為同行提供軟巖巷道支護(hù)方面有價(jià)值的參閱信息。

關(guān)鍵詞：軟巖礦井 副盲回風(fēng)上山支護(hù) 支護(hù)方案

1 概況

平莊煤業(yè)（集團(tuán)）公司五家煤礦是我國十分典型的軟巖礦井，巷道支護(hù)和維護(hù)十分困難。該公司一井副盲回風(fēng)上山是一條非常重要的巷道，它擔(dān)負(fù)著整個(gè)采區(qū)的回風(fēng)和輔助運(yùn)輸任務(wù)。該巷道是一條穿層巷道，總長近270m，傾角20°，服務(wù)年限20年。巷道1994年6月開始施工，1996年2月完工。工后巷道變形、底鼓、破壞極其嚴(yán)重，圍巖穩(wěn)定性差、采動(dòng)影響大。為此，筆者經(jīng)過實(shí)踐觀測，對(duì)巷道支護(hù)形式作了進(jìn)一步研究。

2 斷面形狀與支護(hù)形式的確定

本巷道在拐角處都出現(xiàn)了應(yīng)力集中現(xiàn)象，使巷道整體失穩(wěn)。圓形巷道不存在拐角處，沒有應(yīng)力集中現(xiàn)象，考慮軟巖特性、巷道斷面尺寸和服務(wù)年限，巷道斷面形狀選擇圓形。巷道支護(hù)形式主要考慮巷道圍巖性質(zhì)、地壓大小、斷面尺寸和服務(wù)年限等因素。副盲回風(fēng)上山是一條穿層巷道，巖性變化較大，圍巖泥巖層很多，泥巖的膨脹應(yīng)力和膨脹率都較大，圍巖的最大抗拉強(qiáng)度R<20MPa，巷道范圍屬于IV類和V類穩(wěn)定性較差和不穩(wěn)定巖層。礦區(qū)地壓較大最大主應(yīng)力σ114.0MPa。巷道掘進(jìn)斷面最大跨度為4.4m，服務(wù)年限20年。由此，巷道的支護(hù)形式選擇復(fù)合支護(hù)，初次支護(hù)選擇錨桿+錨索+網(wǎng)+鋼筋梯+一次噴射混凝土，二次支護(hù)選擇25#可縮性U型鋼棚+二次噴射混凝土，為了控制巷道的底鼓，巷道底部下設(shè)3根槽鋼，每根槽鋼用錨桿壓拉。

3 副盲回風(fēng)上山支護(hù)材料

①錨桿：選用長2.4m，直徑22mm的等強(qiáng)螺紋鋼錨桿，錨桿屈服強(qiáng)度≥9.0（t）。②錨索：長7m，直徑15.24mm的鋼絲錨索。③錨固劑：型號(hào)Z2353，對(duì)含水圍巖錨固劑選用防水或水泥錨固劑。④錨固方式：采用端頭錨固，深部快速藥卷1個(gè)，外部慢速藥卷2個(gè)。錨索采用端頭錨固，深部快速藥卷1個(gè)，外部慢速藥卷3個(gè)。⑤金屬網(wǎng)：金屬鋼絲直徑φ≥3mm；金屬網(wǎng)網(wǎng)格寬1.0m，尺寸50×50mm。⑥鋼筋梯：圓鋼直徑φ=10mm，鋼筋梯寬B=100mm。⑦錨桿鉆孔直徑：錨桿鉆孔鉆頭直徑28mm。⑧錨桿、錨索預(yù)緊力：錨桿初始預(yù)緊力約大于2t，錨索初始預(yù)緊力應(yīng)大于錨桿的1.5～2.0倍。

4 副盲回風(fēng)上山支護(hù)設(shè)計(jì)（圖1）

5 施工技術(shù)質(zhì)量要求

①該巷道支護(hù)施工屬于對(duì)270m回風(fēng)上山重新翻修，由于巷道破壞嚴(yán)重，初次支護(hù)施工應(yīng)盡可能將原巷道刮大到實(shí)幫實(shí)底，以確保錨注效果。錨桿錨索排距按照設(shè)計(jì)給定的參數(shù)布置。②必須保證錨桿錨索的初錨力，確保四周錨桿錨固力均衡并防止個(gè)別錨桿實(shí)效。③必須加強(qiáng)鋼筋梯和金屬網(wǎng)的鋪設(shè)質(zhì)量，確保支護(hù)體對(duì)圍巖的約束能力，防止周邊巖石脫落，保證錨桿起到應(yīng)有的錨固作用。④及時(shí)噴漿，封閉圍巖，防止圍巖膨脹與風(fēng)化，促使圍巖在支護(hù)體的作用下形成穩(wěn)固的支撐壓力拱。⑤二次支護(hù)應(yīng)該按照中心和腰線架設(shè)可縮U型鋼棚，周邊用木料剎緊剎實(shí)，要求拤具構(gòu)建齊全，按照要求安設(shè)，U型鋼接口要嚴(yán)，用拤具拤緊拤牢。⑥根據(jù)觀測結(jié)果掌握復(fù)噴時(shí)間，復(fù)噴厚度要夠，確保巷道的長期穩(wěn)定。

6 副盲回風(fēng)上山礦壓觀測

通過副盲回風(fēng)上山礦壓觀測結(jié)果和現(xiàn)場實(shí)際情況得出如下結(jié)論：①副盲回風(fēng)上山所采用得錨桿+錨索+網(wǎng)+鋼筋梯+U型鋼噴射混凝土復(fù)合支護(hù)設(shè)計(jì)方案是合理可行的，通過巷道礦壓觀測和實(shí)際情況看，巷道穩(wěn)定狀態(tài)良好，達(dá)到了預(yù)期效果。②巷道底鼓的設(shè)計(jì)方案通過觀測數(shù)據(jù)情況看，效果良好，可以說，解決了該礦區(qū)永久巷道底鼓的難題，使巷道底鼓得到了有效的控制。③回風(fēng)上山支護(hù)設(shè)計(jì)和巷道礦壓觀測數(shù)據(jù)為礦區(qū)今后永久巷道支護(hù)設(shè)計(jì)提供了可靠的技術(shù)參數(shù)，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李萬江.軟巖巷道支護(hù)技術(shù)探討[J].礦山壓力與頂板管理，2001（04）.

[2]趙廣金，劉亞偉，李小可.大斷面、聯(lián)合支護(hù)技術(shù)在軟巖巷道中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2012（13）.

[3]路亞軍，孟凡永.軟巖巷道支護(hù)探索[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2013（09）.