吳軍　田斌

摘要：傾斜巷道在施工過(guò)程中揭露褶皺構(gòu)造，褶皺上下部分巖性不一，如果沒(méi)有可靠的支護(hù)，施工時(shí)成形困難。文章從支護(hù)作用、材料選擇、支護(hù)方式、支護(hù)參數(shù)、施工工藝等方面介紹了傾斜巷道施工過(guò)程中穿軟巖褶皺構(gòu)造區(qū)，采用噴錨網(wǎng)索噴聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，安全、快速地通過(guò)并得到了良好的支護(hù)效果。

關(guān)鍵詞：傾斜巷道；軟巖褶皺構(gòu)造區(qū)；噴錨網(wǎng)索噴聯(lián)合支護(hù)技術(shù)；支護(hù)方式；煤炭開(kāi)采 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TD353 文章編號(hào)：1009-2374（2015）08- DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.

傾斜巷道在施工過(guò)程中，揭露褶皺構(gòu)造，褶皺上下部分巖性不一，如果沒(méi)有可靠的支護(hù)，施工時(shí)巷道超挖、成形困難，而且巷道頂板可能出現(xiàn)抽冒、幫部跨幫，后期巷道變形、噴層脫落、支護(hù)失效、巷道整體失穩(wěn)等不安全因素，如果不能合理地選擇支護(hù)方式、支護(hù)參數(shù)、施工工藝，將給巷道安全施工、支護(hù)及后期巷道的安全使用帶來(lái)很大的困難。因此，如何快速、安全地通過(guò)，將直接影響施工進(jìn)度及安全生產(chǎn)。

1 工程概況

大柳煤礦公司東翼膠帶下山為井田東翼的延伸巷道，設(shè)計(jì)為錨網(wǎng)索噴支護(hù)，巷道傾角23°，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度933m，開(kāi)挖垂深將會(huì)達(dá)到550～810m。根據(jù)地質(zhì)資料顯示，巷道在415～573m范圍揭露DF10-1逆斷層，其最大落差達(dá)到30m，延伸長(zhǎng)度800m。東翼膠帶下山施工至470m范圍時(shí)，揭露出一“ ”形褶皺構(gòu)造，長(zhǎng)度15m，斷層出現(xiàn)漂移，巷道頂板以上1.5m范圍巖石為泥巖、砂質(zhì)泥巖，相對(duì)松軟、破碎，2m以上為中、粉砂巖等，相對(duì)穩(wěn)定；褶皺下部2m范圍為油頁(yè)巖，極易風(fēng)化，遇水泥化、變軟膨脹。

2 設(shè)計(jì)施工方案

第一，由于膠帶下山設(shè)計(jì)為機(jī)軌合一巷道，考慮巷道最大變形量，在原設(shè)計(jì)尺寸上增大巷道斷面尺寸，即：巷道掘?qū)捰?.0m變?yōu)?.2m，掘高度由4.0m變?yōu)?.1m，保證圍巖應(yīng)力得到充分釋放后，巷道斷面還滿(mǎn)足正常的斷面要求。

第二，根據(jù)施工過(guò)程中實(shí)際揭露地層情況，在過(guò)軟巖褶皺構(gòu)造前期，按照正常進(jìn)行光爆，并進(jìn)行邊探邊掘，以確定褶皺的位置及長(zhǎng)度；過(guò)軟巖褶皺構(gòu)造時(shí)，巷道斷面腰線(xiàn)以上巖性多為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，光爆炮眼布置按照設(shè)計(jì)進(jìn)行，但要縮小周邊眼距，增加其數(shù)量，同時(shí)減小周邊眼的裝藥量，其他眼均按正常進(jìn)行，巷道斷面腰線(xiàn)以下巖性多為油頁(yè)巖，僅布置底眼，適當(dāng)增大裝藥量，爆破時(shí)僅起到松動(dòng)效果。

第三，施行“短掘短支”，超前支護(hù)到位，即：一次爆破長(zhǎng)度以0.7m（錨桿排距）為宜，確認(rèn)安全后及時(shí)用風(fēng)鎬、手鎬等工器具對(duì)輪廓線(xiàn)進(jìn)行修正，達(dá)到設(shè)計(jì)斷面，支護(hù)前先對(duì)巷道圍巖進(jìn)行初噴封閉，保證其后續(xù)錨桿支護(hù)不失效，噴厚在保持在50mm，初凝后進(jìn)行錨網(wǎng)索永久支護(hù)，即初期支護(hù)為噴錨網(wǎng)索。

第四，巷道永久支護(hù)完畢后，及時(shí)對(duì)錨網(wǎng)索支護(hù)體進(jìn)行受力測(cè)試及變形檢測(cè)，當(dāng)巷道變形量達(dá)到預(yù)期，圍巖應(yīng)力得到充分釋放時(shí)，及時(shí)進(jìn)行二次噴漿支護(hù)及錨索加強(qiáng)支護(hù)，二次噴漿支護(hù)厚度為150mm。

第五，針對(duì)軟巖褶皺構(gòu)造巷道底板巖性，在巷道兩墻底角處施工寬100mm、深200mm的泄壓槽，當(dāng)巷道底板巖石受壓膨脹變形時(shí)，不會(huì)影響巷幫支護(hù)體的整體穩(wěn)

定性。

第六，嚴(yán)格控制工作面積水及風(fēng)筒出口距離、風(fēng)向，防止裸露軟巖風(fēng)化、泥化膨脹。

3 支護(hù)參數(shù)選擇及施工工藝

3.1 支護(hù)參數(shù)選擇

巷道采用噴錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)，錨桿采用Φ22×2400mm高強(qiáng)左旋無(wú)縱筋螺紋鋼錨桿，間排距700×700mm，錨固錨桿的樹(shù)脂錨固劑由原來(lái)的Z2360、CK2360中快速搭配使用調(diào)整為3支CK2360型全長(zhǎng)錨固；使用Φ16mm圓鋼加工的目字型鋼筋梯；錨索（含加強(qiáng)錨索）采用Φ21.6×7300mm鋼絞線(xiàn)錨索，每排呈3-5-3布置，間排距1400×700mm；使用Φ6.5mm圓鋼加工的網(wǎng)片，規(guī)格大小為2100×1100mm；初噴厚度為50mm，二次噴漿支護(hù)厚度為100mm，噴漿混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25。

3.2 施工工藝

3.2.1 爆破。采用光面爆破，一次成形，采取“打淺眼多循環(huán)，多打眼、少裝藥”的原則，縮小周邊眼距，增加其數(shù)量，同時(shí)減小周邊眼的裝藥量，其他眼均按正常進(jìn)行，巷道斷面腰線(xiàn)以下巖性多為油頁(yè)巖，僅布置底眼，適當(dāng)增大裝藥量，爆破時(shí)僅起到松動(dòng)效果，這種爆破方式效果比較理想，減少了沖擊波對(duì)巷道周邊圍巖完整性的破壞。

3.2.2 工藝流程。開(kāi)工前的準(zhǔn)備→敲幫問(wèn)頂→定眼位、打眼→裝藥前安全檢查→裝藥連線(xiàn)→放炮前安全檢查→放炮→放炮后安全檢查→敲幫問(wèn)頂→修正斷面輪廓線(xiàn)→初噴封閉→臨時(shí)支護(hù)→永久支護(hù)（錨網(wǎng)索支護(hù)）→出矸→二次噴漿支護(hù)、錨索補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)→文明生產(chǎn)。

3.2.3 支護(hù)工序。根據(jù)巷道過(guò)軟巖褶皺構(gòu)造時(shí)，巷道斷面腰線(xiàn)以上巖性多為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，確認(rèn)安全后用人工手鎬或風(fēng)鎬修正巷道輪廓線(xiàn)至設(shè)計(jì)尺寸后，支護(hù)前先對(duì)巷道圍巖進(jìn)行初噴封閉再臨時(shí)支護(hù)，保證其后續(xù)錨桿支護(hù)達(dá)到合格要求；噴厚控制在50mm為宜，初凝后進(jìn)行錨網(wǎng)索永久支護(hù)，即為噴錨網(wǎng)索支護(hù)；噴錨網(wǎng)索永久支護(hù)完畢后，保證圍巖應(yīng)力得到充分釋放，及時(shí)修補(bǔ)處理受損的支護(hù)體，進(jìn)行二次噴漿支護(hù)及錨索加強(qiáng)支護(hù)，厚度為150mm，最終形成噴錨網(wǎng)索噴聯(lián)合支護(hù)體，達(dá)到成巷要求，一、二次噴漿混凝土強(qiáng)度等級(jí)均不小于C25。

3.2.4 與巷道原支護(hù)體相比較。（1）巷道過(guò)軟巖褶皺構(gòu)造時(shí)，與正常的巷道光面爆破相比較，應(yīng)堅(jiān)持打淺眼多循環(huán)，多打眼、少裝藥的原則，充分保護(hù)巖體，盡量減少爆破對(duì)它的擾動(dòng)，避免過(guò)度破壞巖體的強(qiáng)度；（2）初始噴漿僅為封閉軟弱圍巖，對(duì)于成形較差的巷道也有填充的作用，初噴有效的抑制裸露軟巖易風(fēng)化、泥化變形，為后續(xù)錨網(wǎng)索支護(hù)創(chuàng)造了施工條件；（3）合理錨桿、錨索索支護(hù)能穿破軟巖體，錨固在受力情況穩(wěn)定的砂巖頂板中，與巖體粘結(jié)在一起，提高巖體自載支撐能力和整體強(qiáng)度，最終達(dá)到穩(wěn)定支護(hù)的效果；（4）為充分發(fā)揮巖體的承載能力，必須保證圍巖應(yīng)力得到充分釋放，應(yīng)允許并控制巖體的變形，因此，噴錨網(wǎng)索支護(hù)后，二次噴漿支護(hù)原則上是在圍巖與初期錨網(wǎng)索支護(hù)變形基本穩(wěn)定的條件下進(jìn)行的，圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體，因而提高了支護(hù)體的安全度。

4 支護(hù)效果

第一，光爆后及時(shí)初噴封閉軟弱圍巖，既能有效、及時(shí)的防止軟巖易風(fēng)化、泥化變形，起到了抑制效果，又為錨網(wǎng)索的有效支護(hù)創(chuàng)造了條件。

第二，巷道施工過(guò)褶皺構(gòu)造區(qū)時(shí)，合理的支護(hù)參數(shù)選擇，保證支護(hù)能錨固至穩(wěn)定的圍巖中，充分發(fā)揮支護(hù)體的作用，達(dá)到圍巖自載支撐效果。

第三，錨網(wǎng)索支護(hù)后，經(jīng)過(guò)預(yù)期變形監(jiān)測(cè)，利用錨網(wǎng)索支護(hù)體的柔性讓壓效果，使圍巖應(yīng)力得到釋放，最后二次噴漿支護(hù)及錨索加強(qiáng)支護(hù)，達(dá)到成巷要求。

第四，通過(guò)斷面兩墻底角泄壓槽，釋放部分圍巖應(yīng)力，同時(shí)防止底板巖石泥化膨脹底鼓后對(duì)墻部支護(hù)體的破壞，實(shí)踐證明，無(wú)泄壓槽巷道底鼓后對(duì)墻體破壞程度遠(yuǎn)大于有泄壓槽的巷道。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)在大柳煤礦公司東翼膠帶下山的施工，短時(shí)間內(nèi)安全、快速地通過(guò)褶皺構(gòu)造區(qū)，經(jīng)過(guò)后期變形觀測(cè)，除小范圍噴漿體開(kāi)裂，沒(méi)有發(fā)生明顯的變形和位移量，巷道完好。說(shuō)明軟巖褶皺構(gòu)造傾斜巷道施工中，噴錨網(wǎng)索噴聯(lián)合支護(hù)技術(shù)較為合理。同期在東翼回風(fēng)下山、輔助下山同等地質(zhì)條件，都得到了很好的應(yīng)用效果。

作者簡(jiǎn)介：吳軍（1984-），陜西咸陽(yáng)人，華亭煤業(yè)大柳煤礦有限公司采礦助理工程師，研究方向：采掘技術(shù)管理。

（責(zé)任編輯：王 波）