錨桿錨索聯(lián)合支護技術(shù)在復(fù)雜條件下巷道掘進應(yīng)用

1、錨桿錨索聯(lián)合支護技術(shù)在復(fù)雜條件下巷道掘進應(yīng)用 摘 要本文從掘進巷道過斷層、通過膨脹巖支護、過大斷面交岔點支護等幾方面，分析錨桿錨索聯(lián)合支護技術(shù)在復(fù)雜條件下巷道掘進的具體應(yīng)用。 關(guān)鍵詞巷道掘進 復(fù)雜條件 錨桿錨索 聯(lián)合支護技術(shù) 中圖分類號：td353 文獻標識碼：a 文章編號：1009-914x（2016）13-0170-01 1 引言 煤礦的掘進巷道施工過程中，經(jīng)常會遇到一些特殊條件（巷道過斷層、大斷面交岔點、膨脹巖巷道等），而此時的巷道圍巖的變形和破壞比較強烈，支護難度較大。若支護設(shè)計不當，就會發(fā)生冒頂事故。通常采用棚式（加密棚子、補打點柱或架設(shè)抬棚）支護時，其勞動強度大，材料消耗大，支護的

2、效果也比較差，不能有效控制圍巖的變形與破壞，保證不了巷道的安全。采用錨桿-錨索聯(lián)合支護，則是一種主動支護，支護強度大，成本也低，支護效果又好，還比較快速、有效地解決這些特殊地段的巷道支護難題。 2 掘進過斷層 我礦一采區(qū)的總回風巷就是布置在煤層中，沿頂板進行掘進。巷道掘進一段后，遇到一條正斷層，落差2m多。掘進巷道斷層附近的頂板比較破碎，伴生裂隙比較發(fā)育。為控制斷層破碎帶頂板巖層的變形和破壞，我們在原錨桿支護設(shè)計的基礎(chǔ)上，增加了樹脂注漿預(yù)應(yīng)力錨索加固頂板，以保障巷道的安全。 1）采用錨桿加強支護。采用樹脂加長錨固錨桿組合支護系統(tǒng)進行，加大錨桿截面與長度，采用左旋無縱筋螺紋鋼筋，用兩支規(guī)格分別為

3、k2335和z2360的樹脂錨固劑錨固，幫錨桿長為2m，用兩支規(guī)格均為z2340的樹脂錨固劑錨固。頂、幫上加密錨桿排距，均采用高強托板，頂幫均配有金屬網(wǎng)和鋼筋托梁聯(lián)合支護。 2）采用錨索加固支護。在巷內(nèi)的斷層兩端各10m進行加固。錨索形式：將索體直徑、長度加大；錨固方式：樹脂錨固和注漿錨固，采用兩支型號為k2335和z2360的樹脂錨固劑錨固，錨固長度為1m，其余部分用專用水泥漿錨固；組合構(gòu)件：采用3m多的12#槽鋼作為錨索托梁，兩根一組；錨索布置：根據(jù)斷層走向和巷道掘進方向，在斷層兩端加大打一排錨索，將前后兩根錨索用錨索托梁（槽鋼）相連，靠近兩幫的錨索與垂線成20？夾角，中間錨索垂直巷道頂板

4、打設(shè)。 3）聯(lián)合加固效果。根據(jù)現(xiàn)場觀察，巷道斷層區(qū)域圍巖很長時間都沒有發(fā)生明顯的變形破壞，圍巖位移并基本穩(wěn)定，加固效果較好。 3 巷道通過膨脹巖支護 回風巷掘進施工時，個別地段圍巖變形較為嚴重，頂板下沉量達，兩幫移近量也大。由于巷道開始進入向斜構(gòu)造帶，圍巖比較松軟破碎，巷道壓力較大，其巷道頂板內(nèi)含有膨脹巖，且有充分的水源。頂板泥巖遇水膨脹軟化，致使頂板淺部巖層呈松散狀態(tài)，體積增大，錨桿受力增加，嚴重的個別錨桿被拉斷，錨桿間金屬網(wǎng)出現(xiàn)墜包現(xiàn)象。對此類膨脹巖巷道，一次支護很難完全控制巖石的膨脹變形，多采用兩次支護，并要求及時封閉圍巖。對這樣的巷道，一次采用錨桿支護，二次采用樹脂注漿聯(lián)合錨固預(yù)應(yīng)力錨

5、索加固頂板。 1）錨桿支護措施。采用樹脂加長錨固錨桿組合支護系統(tǒng)，錨桿桿體采用左旋無縱筋螺紋鋼筋，分別采用k2335和z2340的樹脂錨固劑錨固，頂上每排5根，幫上每排每幫4根，均采用高強托板，頂幫均配金屬網(wǎng)和鋼筋托梁聯(lián)合支護。 2）錨索加固措施。變形嚴重段巷道全面加固；配合錨索形式加固；采用樹脂錨固和注漿錨固；在組合構(gòu)件上，采用長些的12#槽鋼作為錨索托梁，兩根一組；在錨索布置上，每排2根錨索，錨索間距2.5m，左側(cè)一根錨索垂直頂板打設(shè)，右側(cè)一根錨索與垂線呈30？角，錨索排距1.6m。即每2排錨桿打一排錨索，前后兩根錨索用錨索托梁；錨索預(yù)緊力：要求達到錨索極限拉力的4o%，即100kn左右。

6、 3）聯(lián)合加固效果。通過采用錨桿、錨索額支護加固，巷道圍巖的強烈變形即可得到控制，使變形趨于穩(wěn)定，切實保障了巷道的安全。 4 過大斷面交岔點支護 總回風巷掘進到大斷面后，又是一平面串尖形交岔點。為保證交岔點處的支護可靠，同樣也在此處采用錨桿一錨索聯(lián)合支護。 1）錨桿支護方案。在此大斷面交岔點處，采用的支護方案仍是錨桿錨固方式，將頂錨桿數(shù)量適當進行調(diào)整。 2）錨索加固方案。因交岔點處兩巷相互削弱，這使得巷道破壞的范圍和底跨量均增大，因此需要計算所需錨索的長度與數(shù)量，以保證達到可靠支護。 根據(jù)現(xiàn)場直接頂?shù)暮穸群徒徊睃c處的空頂面積，即可計算出直接頂?shù)闹亓?，再根?jù)單根錨索的破斷載荷（270kn），即可

7、計算出所需錨索數(shù)量。將安全系數(shù)取為2，確定出錨索數(shù)量（根數(shù)）。同時，為防止巷道支撐壓力向薄弱的位置轉(zhuǎn)移，可在聯(lián)絡(luò)巷中增加幾根短錨索，以確保安全。 3）聯(lián)合支護效果。采用錨桿-錨索聯(lián)合支護，對巷道交岔點頂重量，以及對錨桿、錨索的強度進行詳細計算，即能保證支護的可靠性，從而使該處巷道頂板的變形得到有效控制。 5 結(jié)束語 1）發(fā)揮錨桿支護的主動性。將錨桿作為主動支護，運用其支護強度高的特點及時進行支護，特別是在特殊條件下與預(yù)應(yīng)力注漿錨索配合支護，能夠發(fā)揮較好的互補效果。這也是一種經(jīng)濟、有效的支護手段。 （2）過斷層利用懸吊進行可靠支護。過斷層時利用錨桿支護可以有效加固斷層面以下的煤巖，而注漿錨索則可

8、將斷層面以下的煤巖牢牢地懸吊在斷層上方的巖層上，使之形成穩(wěn)定的整體，以確保頂板支護的安全性。 （3）錨桿錨索發(fā)揮在軟巖支護中的互補性。在軟巖巷道的支護時，采用錨桿錨索分兩次進行支護，這樣能夠有效地控制巷道圍巖的變形，確保巷道的穩(wěn)定。 （4）利用錨桿錨索聯(lián)合支護大跨度交岔點。在施工大跨度交岔點時，若采用傳統(tǒng)的棚式支護，其支護效果就無保障了。而采用錨桿錨索聯(lián)合支護，不管是支護效果、施工速度、施工難度，甚至支護成本等，都有較大的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢。 參考文獻 1 朱立新.復(fù)雜地質(zhì)條件下巷道施工技術(shù)與安全j.安徽科技，2004，12：36. 2 白文彪.回采巷道過陷落柱錨網(wǎng)支護掘進技術(shù)j.河北煤炭，2006，6：23-24. 3 路鑫.復(fù)雜條件下掘進巷道