王清強(qiáng)

摘? 要：建井初期井底車(chē)場(chǎng)重車(chē)進(jìn)車(chē)線段巷道斷面大，巷道開(kāi)掘后打破原始平衡狀態(tài)的卸荷，巖層本身的穩(wěn)定和承載力被破壞，圍巖體必然經(jīng)歷應(yīng)力重新分布，再次達(dá)到新的平衡狀態(tài)，支護(hù)強(qiáng)度不夠時(shí)會(huì)造成頂板來(lái)壓變形失穩(wěn)，若再有裂隙等其他地質(zhì)構(gòu)造水滲入造成淋水則會(huì)加劇頂板巖石的破壞惡化甚至冒頂突水，本文采用針對(duì)性的高強(qiáng)錨桿、錨索配合MZM-70高強(qiáng)無(wú)機(jī)注漿料的錨注技術(shù)措施對(duì)巷道變形失穩(wěn)進(jìn)行加固處理，改善巖體的自身承載力和完整性，隔斷水水源侵入，從而實(shí)現(xiàn)了安全、高效、經(jīng)濟(jì)巷道變形處理目標(biāo)，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值，為同類(lèi)工程提供可靠的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐證明。

關(guān)鍵詞：井底車(chē)場(chǎng);圍巖壓力;巷道變形;機(jī)理要素;高強(qiáng)錨注

針對(duì)復(fù)雜圍巖巷道，錨網(wǎng)噴、錨網(wǎng)索等傳統(tǒng)支護(hù)技術(shù)不能有效控制巷道圍巖受力變形，造成巷道壓垮失穩(wěn)，巷道在其使用期內(nèi)需要多次修復(fù)。本文介紹的高強(qiáng)錨注加固支護(hù)技術(shù)，能夠有效改善圍巖巖性和應(yīng)力分布，提高圍巖整體性和自身承載能力，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜圍巖巷道的有效支護(hù)，在礦山工程中有很大的推廣價(jià)值。

1? ? 工程概況

梁北二井副井井底車(chē)場(chǎng)重車(chē)進(jìn)車(chē)線（北側(cè)車(chē)場(chǎng)）自泵房通路開(kāi)口處至一號(hào)交叉點(diǎn)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度50m，巷道設(shè)計(jì)斷面為直墻半圓拱形，巷道凈寬×凈高=5000×4080mm，凈斷面面積 S凈= 16.5m2。支護(hù)方式為：錨網(wǎng)噴+錨索。此段巷道永久支護(hù)后由于受附近的斷層和頂板爆破松動(dòng)圈或裂隙連同砂巖含水層造成滲水的雙重影響下，巷道頂板壓力大，變形失穩(wěn)嚴(yán)重，局部有淋水存在冒頂風(fēng)險(xiǎn)。

2? ?水文地質(zhì)

巷道位于砂質(zhì)泥巖中，砂質(zhì)泥巖上部為細(xì)砂巖、中粒砂巖。細(xì)、中砂巖為含水層，累計(jì)厚度13.80m，預(yù)計(jì)正常涌水量14m?/h，屬富水性弱的砂巖裂隙承壓水。根據(jù)相關(guān)水文地質(zhì)資料分析，巷道正常施工期間，受水害威脅較小，揭露斷層、裂隙時(shí)巷道若與上部二疊系五煤段砂巖裂隙水聯(lián)通，受水害威脅程度較大。

3? ?破壞機(jī)理分析

通過(guò)對(duì)巷道所處水文地質(zhì)情況的分析，該巷道頂板變形失穩(wěn)破壞機(jī)理如下一是巷道開(kāi)挖打破原始圍巖本身的承載力和完整性，圍巖體必然經(jīng)歷應(yīng)力重新分布，又加上受附近的斷層影響，卸荷圈作用范圍內(nèi)的圍巖體由原始的復(fù)雜受壓狀態(tài)變?yōu)槔?、剪狀態(tài)，圍巖結(jié)構(gòu)、組成特性遭到破壞。二是由于受?chē)鷰r上層含水層通過(guò)斷層裂隙滲透，造成頂板局部淋水，加劇了原支護(hù)體變形和破壞，砂質(zhì)泥質(zhì)中有膨脹潛能的礦物急劇膨脹，最終會(huì)造成巷道變形。

4? ?支護(hù)方案

通過(guò)分析原巷道失穩(wěn)變形的機(jī)理和支護(hù)情況，采用錨注加固技術(shù)為注漿錨桿壁后注漿和高強(qiáng)度中空注漿錨索深孔注漿配套深淺孔錨注技術(shù)。本次高強(qiáng)錨注加固的原理是將錨桿、錨索的支護(hù)作用與注漿加固的作用組合起來(lái)，共同作用于巷道圍巖，通過(guò)向高強(qiáng)錨注錨桿、錨索壓注有機(jī)或無(wú)機(jī)漿液，不僅能從根本上保證錨桿/錨索錨固可靠，而且漿液能夠滲透到鉆孔周?chē)^大范圍的巖體裂隙中，對(duì)出現(xiàn)松動(dòng)破壞的巖體產(chǎn)生粘結(jié)固化作用，提高其整體性和自承能力，還能阻斷含水層的溝通滲透，從而大大增加巷道支護(hù)效果。

5? ?施工技術(shù)

5.1支護(hù)參數(shù)

主要支護(hù)參數(shù)采用Φ25×2600mm型號(hào)的注漿錨桿，間排距為800×1600mm;Φ29×8300mm型號(hào)的高強(qiáng)度中空注漿錨索，間排距為1000×1600mm。配合高強(qiáng)無(wú)機(jī)注漿料MZM-70，與原施工錨桿和錨索插空布置，實(shí)現(xiàn)錨桿、錨索注漿后的全長(zhǎng)錨固與圍巖的注漿加固。按“5-0-5”布置。鉆孔直徑φ38mm，錨桿采用Z2335型樹(shù)脂藥卷三卷，錨索采用三支MSZ2850樹(shù)脂藥卷，端頭錨固。

5.2 中空注漿錨桿、錨索安裝及計(jì)算

（1）檢查樹(shù)脂錨固劑的質(zhì)量，按樹(shù)脂錨固劑凝膠快慢順序?qū)?shù)脂藥卷其送入鉆孔中慢慢將其推到孔底，開(kāi)動(dòng)錨桿鉆機(jī)邊攪拌邊推進(jìn)將安裝到孔底，達(dá)到樹(shù)脂錨固劑產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)中規(guī)定的攪拌時(shí)間后，停止鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)但不落鉆機(jī)，等待樹(shù)脂錨固劑凝固后再落下鉆機(jī)，卸下攪拌連接器，完成錨索的錨固。

（2）依次安裝止?jié){塞軟管，推管、托盤(pán)、錨桿帽、錨具等，注漿錨索需用張拉機(jī)具張拉至設(shè)計(jì)要求的預(yù)緊力;停止張拉。卸下張拉機(jī)具，到此整個(gè)安裝過(guò)程結(jié)束，如果成孔不好，或者鉆孔成孔過(guò)大，需在止?jié){塞前面塞入棉紗保證封孔。

5.3 注漿泵安裝調(diào)試及注漿

注漿設(shè)備到最遠(yuǎn)處注漿錨桿的位置應(yīng)在10m以?xún)?nèi)并留夠足夠的施工空間，注漿時(shí)不得有人在注漿范圍內(nèi)逗留，以免頂板離層巖石脫落傷人。

（1）將注漿泵和攪拌器裝配起來(lái)，連接風(fēng)、水管路和注漿器。用清水將攪拌桶沖洗干凈，嚴(yán)禁桶內(nèi)有雜物、水泥硬塊等。

（2）向攪拌桶內(nèi)注入清水，根據(jù)一次注漿孔的數(shù)量確定水量，按水灰比1：3加入MZM-70高強(qiáng)無(wú)機(jī)注漿料，邊加入邊攪拌。注漿料須慢慢加入并不斷攪拌，避免大量注漿料到入桶內(nèi)，影響攪拌質(zhì)量和效果，等注漿料加完后，攪拌時(shí)間不少于10分鐘。

（3）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況配料，避免出現(xiàn)注漿孔還未注滿(mǎn)就沒(méi)料或者配料過(guò)多而用不完等情況發(fā)生。

（4）放料過(guò)程中，不可將注漿料的包裝袋以及身體任何部位深入到攪拌桶內(nèi);攪拌機(jī)工作期間，也不得將手伸入桶內(nèi)，以免受傷。

6? ?加固監(jiān)測(cè)

井底車(chē)場(chǎng)重車(chē)進(jìn)車(chē)線段高強(qiáng)錨注加固施工后，每隔20m巷道設(shè)置表面收斂監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面布置5個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，分別監(jiān)測(cè)頂板、肩窩、兩幫等不同巷道部位的表面收斂位移進(jìn)行礦壓觀測(cè)，當(dāng)圍巖停止變形或一個(gè)月內(nèi)變形量小于50mm，方可視為有效。

結(jié)束語(yǔ)

與單純采用普通錨網(wǎng)噴+錨索支護(hù)相比，高強(qiáng)錨注支護(hù)既可通過(guò)注漿加固圍巖，又給錨桿/錨索提供了可靠的著力基礎(chǔ);既能有效地提高圍巖的自身強(qiáng)度又能改善支護(hù)體的支護(hù)特性，使圍巖承載能力得到顯著提高，巷道變形量明顯降低，是一種非常好的主動(dòng)支護(hù)形式，它具有強(qiáng)初撐、急增阻、高承載的特性，能夠有效地解決高應(yīng)力區(qū)、斷層帶附近以及“三軟”地層由于巷道圍巖松動(dòng)破碎和大變形引起的錨固力迅速衰減和喪失的難題。

參考文獻(xiàn)：

[1]康紅普，王金華，林 健.煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].煤炭學(xué)報(bào)，2010，11（6）：1809-1815

[2]杜志軍，孫國(guó)文.高應(yīng)力軟巖條件下煤礦巷道支護(hù)研究與實(shí)踐[J].西安科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，3（4）：356-358+381B15F3B32-078C-485C-9A9B-2844A6C95A66