２００８年１２月 矿业安全与环保 第３５卷增刊 锚网喷加预应力锚索配套Ｕ型钢支架注浆 综合支护技术在软岩巷道修复中的应用 阳光军 （水城矿业（集团）有限责任公司大河边煤矿，贵州六盘水５５３００６） 摘 要：以软岩巷道修复的支护方式为研究对象，重点介绍了锚网喷加预应力锚索配套Ｕ型钢支 架、注浆综合支护技术在软岩巷道修复中的实践应用，确保了巷道的稳定性、安全性，不仅满足了安全生 产需要，延长了巷道维修周期及服务年限，还大大减少了巷道后期的维护工程量及维修费用，降低了生 产成本。 关键词：综合支护技术；软岩；巷道修复；应用 中图分类号：ＴＤ３５２ ．５ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—４４９５（２００８）Ｓ１—００３７—０２ 多年以来，软岩巷道的支护问题一直困扰着煤 作为矿井开拓延伸的一组主石门，服务年限极长。 矿井下的安全生产，对软岩巷道的支护方式各种各 从２００５年以来此３条石门经过多次修复，但巷 样，其特点各不相同。随着矿井的延深及矿山压力 道变形的问题仍未得到明显的改善，越来越严重，使 的增加，单一的支护方式（如金属棚梁支护，锚喷支 安全隐患增大。２００７年结合对其他巷道的支护实践 护等）已不能保证巷道的稳定性，巷道维修频繁，达 和探索，决定采用锚网喷加预应力锚索配套ｕ型钢 不到应有的服务年限和安全使用要求，特别是对水 支架、注浆综合支护技术，对这３条石门巷道进行修 城矿业集团公司大河边煤矿矿压显现较明显的老矿 复。首先对回风石门进行修复作为试点，修复设计 井来说，尤为突出。为此，经过不断试验和探索，采 巷道断面为半圆拱形，巷道净宽Ｂ＝４ ６００ ｒａｉｎ，墙高 用锚网喷加预应力锚索配套ｕ型钢支架、注浆综合 Ｈ＝１ ５００ⅡⅡｎ，巷道净断面１５．２ ｍ。 支护技术，按照“悬吊”理论及“组合拱”理论，在修复 巷道中取得了明显的成效，延长了巷道的服务年限， ２支护参数的选择 满足了井下巷道的通风、运输、行人的安全，确保了 按照“组合拱”理论，根据围岩性质及经验公式 矿井的安全生产。 确定锚杆、锚索的规格。锚杆选用直径为２０ ｍｎｆｌ的 １矿井概况 左旋式无纵筋螺纹钢，锚索选用直径为１５．２４ ｌａｉｎ的 高强度低松弛钢绞线，锚固剂选用ＣＫ２３３５型，“Ｕ”型 大河边煤矿地质构造复杂，巷道围岩为中等稳 钢为３６Ｕ型。网用直径６．５ ＩＴｌｌｎ的钢筋焊制，其规格 定，粉砂岩和泥质砂岩占主导地位，矿井布置方式为 为１ ４００ ｍｉｌｌ×９００ ｍｌｎ，网孔为１００ ｍｍ Ｘ １００ ｍｌｎ，注浆 斜井开拓，可采煤层５层，层间距均在１Ｏ～２０ ｍ，巷 管采用长３ １３００ ＩｎｌＹｌ、直径为１０ ＩｎＩｎ的镀锌管。 道支护方式多以矿用１１ 工字钢、锚网喷支护为主。 ２．１锚杆支护参数 ＋１ ３１７ Ｉｎ水平南翼的轨道石门、运输石门和回风石 ２．１．１锚杆长度 门相继穿过３４ ，１９ ，１６ ，１３ ，１１ ，７ 煤层，掘进 Ｌ＝Ｌ１＋ 。＋Ｌ２＝１００＋１ ８００＋４００＝２ ３００（取 时采用锚网喷支护，但在使用过程中巷道变形严重， ２ ５００ ｍｍ） 多处巷道压力显现明显，无法进行正常的通风、运输、 式中 ——锚杆长度，ｍｍ； 行人，严重之处已基本处于闭合状态。此３条石门将 ——锚杆外露长度，取５０～１００ ｍｍ； ——。围岩松动圈的值，实测取１ ８００ ｎｔｍ； 收稿日期：２００８—０８—２２ ——作者简介：阳光军（１９７４一），男，本科，助理工程师，长期 锚固深度，取３００ ４００ ｍｌｎ。 从事煤矿采掘技术、计划管理工作，现任贵州水矿集团公司大 ２．１．２锚杆间排距 河边煤矿副总工程师。Ｅ—ｍａｉｌ：ｙｇｊｚａｘ＠１６３．ｔｏｍ。 ａ＝Ｇ／Ｋ，ｏＬ ・ ３７ ・ ２００８年ｌ２月 矿业安全与环保 第３５卷增刊 式中口——锚杆问排距，ｍｍ； Ｇ——锚杆受力，ｋＮ； 安全系数，取１．５ ２； ＩＤ——岩石密度。 ２．２锚索支护参数 根据经验法及各围岩性质设计锚索长度为 ５．３ ｍ，其间排距为１ ０００ ｍｌＹｌ×３ ０００ ｍｌＹｌ，按“五花” 布置。 ２．３ Ｕ型钢支架支护参数 在架设Ｕ型钢支架支护时，根据施工经验，棚距 （中一中）为８００ ｍｌｎ。 ２．４注浆支护参数 根据施工经验，注浆管采用长３ ０００ Ｉｎｌｎ，直径 １０ ｍｉｌｌ的镀锌花管，其问排距为１ ０００ １ＴｌＩｎ× ２ ５００ ｒａｉｎ。 ３施工工艺 ３．１巷道施工（采用爆破掘出巷道断面） 施工前，首先在煤（岩）壁上画出巷道轮廓线，并 进行画眼施工炮眼，以提高炮眼眼痕率，保证光爆质 量，从而减少对巷道轮廓线以外的围岩的破坏，保证 围岩的强度，控制围岩松动圈，确保巷道达到设计 断面。 ３．２巷道支护 爆破后及时进行出矸和支护顶板。其工艺流 程：敲帮问顶一临时支护一对巷道轮廓进行修整一 施工锚杆眼～挂网一安装锚杆一安装预应力锚索一 架ｕ型钢支架一预埋注浆管一喷浆一注浆。在喷浆 结束后２０～３０ ｄ开始注浆，因巷道围岩有一定的应 力释放期，待巷道围岩不再发生变形离层且基本稳 定后再进行。 ４施工要求 １）打眼时必须严格按控制爆破的要求进行定 眼位，周边眼与巷道轮廓线距离不得小于２００ ｎｌＩｎ， 周边眼间距不大于３００ ｎｌｌｎ，根据围岩的性质，严格 控制装药量。 ２）爆破完后及时打锚杆眼安装锚杆挂网，对巷 道进行Ｉ临时支护，以控制围岩在永久支护前离层、变 形脱落，影响施工质量。 ３）安装锚杆时，一定要掌握好角度，与岩层层 ・ ３８ ・ 理成９０。或大于７５。，每次爆破后要对锚杆进行２次 加固。 ４）架设Ｕ型钢支架时，梁腿搭接长度、卡缆、螺 丝、螺帽、拉杆安设等严格按规程要求施工。 ５）喷射砂浆。①配比： （水泥）：Ｖ（砂子）＝ １：２；②上料喷射：按“自下而上，先墙后拱，先凹后 凸”的原则均匀喷射；③喷层厚度１００ Ｉ／ｌｌｎ，初喷 ３０ ｍｌｎ，复喷７０ ｉｌｌｌｎ。 ６）注浆管预埋：注浆管必须按设计孔位埋设牢 固，喷射砂浆前将管口堵住，防止砂浆堵塞注浆管； 注浆时注浆管上必须安设高压阀门，注浆结束后及 时关闭阀门，防止高压浆喷出。 ５效果比较 在回风石门未采用综合支护技术对巷道进行修 复前，该石门修复均采用单一的锚网喷支护，巷道变 形严重，经常出现片帮漏顶现象，巷道断面不能满足 安全生产需要，维修周期短。由于频繁修复，使巷道 围岩遭受破坏，松动圈不断扩大，施工难度加大，并 增加了在施工过程中的安全隐患。 从在回风石门采用锚网喷加预应力锚索配套ｕ 型钢支架、注浆综合支护技术对巷道进行修复后，巷 道围岩变形得到了明显的控制，巷道的稳定性、安全 性得到明显提高。一年过去，该巷道顶帮没有太大 的损坏、变形，目前巷道变形较明显的是底鼓，而只 需对巷道底板进行挖底施工就可解决，大大降低了 人、财、物的投入。 ６结语 采用锚网喷加预应力锚索配套ｕ型钢支架、注 浆综合支护技术，对软岩巷道进行修复，降低了因巷 道变形而造成巷道漏顶、冒顶影响运输、行人、堵塞 通风断面的可能性，降低了巷道的安全管理难度，增 强了巷道的使用安全和围岩的稳定性，确保了矿井 正常的通风、运输和行人的安全，也确保了矿井开拓 延伸工程的安全实施，使巷道维修周期延长，大大减 少了巷道的后期维护工程量及巷道维修费用的投 入，降低了矿井生产成本，延长了巷道的服务年限。 通过该综合支护技术在Ｓ＋１ ３１７ ｍ回风石门修复中 的应用，实践证明，在技术上是可行的、经济上是合 理的、安全上是可靠的。 （责任编辑：卫蓉）
