軟巖巷道錨注聯合支護技術

摘 要：隨著我國社會主義市場經濟的不斷發展，礦產資源的開發和利用成為當前階段社會關注的熱點問題之一。在本文的研究中，重點對影響支護設計效果的因素進行了簡要分析，并以此為根據提出了相應的支護技術的合理性和支護效果。大量實際施工案例證明，本文所研究的錨注聯合支護技術在深部軟巖巷道中的應用，具有良好的效果，保證經濟效益的同時，也對巷道安全生產提供了客觀意義上的支持。

關鍵詞：深部；軟巖巷道；錨注支護

引言

在我國改革開放的過程中，社會各方面對于能源的需求不斷增加，淺部資源日益減少， 深度開采已經成為當前階段礦山開采業普遍需要面對的問題。而我國的煤礦生產過程中，同樣面臨深度開采的問題，尤其是在開采深度不斷增加的過程中，軟巖災害的客觀存在，對于礦井的整體生產能力有著直接的影響。根據相關部門提供的數據顯示，我國當前階段煤炭井下作業的平均開發速度為6000 km/a， 而在這一數據中，實際上深部軟巖巷道占年巷道總量的28% ～30%[1] [7]， 如果不對軟巖巷道的開發和加固給予足夠的重視，那么安全生產也就無從談起了。

1 工程概況

淄博礦業集團唐口煤礦年產500萬噸，立井開拓，井口標高為±39m[1]，井底車場水平為-990m。由于巷道埋深超千米， 在巷道開拓和煤炭開采過程中必然面對地壓大、巖層軟的問題。對這些問題進行相應的研究和探索，對于解決我國當前煤炭生產過程中的安全問題有著重要的現實意義。

2 輔助運輸大巷修復加固支護設計

輔助運輸石門在實際的煤炭開采過程中具有非常重要的地位，是礦井重要運輸生產線。經過長時間的使用，巷道發生較大變形，這種情況下的巷道圍巖整體狀態已經非常危險，如果不經過相應的維護和加固處理，勢必影響安全和生產。通常情況下，采用高強超長組合錨桿與錨注聯合支護加固拱墻模式進行處理，能夠受到較好的效果。其具體參數如下：

1）高強螺紋鋼錨桿： 規格為￠22×2500 mm， 在實際的應用過程中，基本間距為800 mm， 排距為2000mm[2]。

2）內注漿錨桿： 通常情況下可采用內徑為22mm 的無縫鋼管為主要原料制作， 規格為內徑22×2500mm根據應用結果數據，我們可以默認間距為1600mm。這一數據需要在實際應用過程中根據具體的外部環境來進行針對性的設計。

3） 噴射混凝土： 強度等級 C20， 厚度 100mm。

4） 金屬網： 采用直徑為6.5 mm 鋼筋焊接而成，在具體的操作過程中，通常選擇規格為 1 650mm×1200mm，網格為150×150mm[3]。

5） 反底拱結構與參數： 在具體的加固施工過程中反底拱結構主要包括板曲梁、混凝土層、螺紋鋼錨桿和內注漿錨桿等幾個主要部分構成。常規意義上來說，需要C40混凝土作為基本澆灌原料，經過300 mm穩定澆灌保證工程的整體施工強度； 在底板曲梁的設計和制作過程中，可以選擇16#槽鋼梁制作， 長度為6500mm， 為了保證最佳的力學效果，需要將排距設定為2000mm， 并通過5根直徑22×1600mm高強螺紋鋼錨桿對其整體強度給予保證；在底板布置的過程中，主要是通過4根內注漿錨桿來完成應力的處理， 內注漿錨桿規格為直徑22×1400mm，排距為2000mm， 在底板曲梁間插空布置[4] [8]。

3 輔助運輸大巷開挖支護后的結果

通過對錨注聯合支護方案在巷道開采中的應用，能有效的提升巷道周圍巖土的整體強度，為其應力分布提供必要的支持，這樣就對支護結構的整體強度的提升提供了客觀意義上的支持[8]。在具體的測控過程中我們可以發現，橫向位移水平最大值為4.2mm，而在縱向上的最大位移值為12.7mm[5]。這一數據足以說明在本文所研究的錨注聯合支護技術在受力情況下所產生的橫向和縱向位移都較小，能夠保證在實際的應用過程中為巷道安全生產提供客觀意義上的支持，同時也能夠較好的加強支護結構的完整性，為其承載能力的提升奠定了堅實的基礎[6]。

4 支護效果

為了對本文所研究的支護技術在實際應用中的效果做出檢驗，我們在副井繞道處設置收斂變形監測斷面， 采用中腰線十字布點法， 觀測頂底板位移量及兩幫位移量， 具體數據如下圖所示。

從上圖中提供的數據我們可以看到副井繞道兩幫累計移近量為 22mm， 頂底板累計移近量為 15 mm， 這證明了錨注聯合支護技術在實際應用過程中具有較強的性能優勢，對于圍巖的整體強度的提升有一定的促進作用，這種情況下，巷道的長期穩定就能夠得到有效的保證了。

5 結論

5.1 在實際的生產和開采過程中，多種因素都必將對巷道的整體物理機理產生客觀影響，同時，支護結構完整性缺失、施工管理不規范等問題，同樣會對巷道的整體強度產生一定的負面影響， 加速了巷道圍巖的變形破壞， 對于煤炭的長期穩定開采必然產生巨大的負面影響，因此必須通過相應的方式方法來對巷道進行加固。

5.2 根據本文研究過程中的大量數據表明，本文所研究的錨注聯合支護技術在實際生產過程中的應用，能夠有效的提升巖體的整體強度水平，并通過錨網噴支護和灌漿支護技術的綜合運用， 形成多層有效組合拱， 極大的加強了周圍軟巖的受力分布平穩性，對于支護結構的整體性的加強同樣有一定的正面意義。因此，錨注聯合支護技術是解決深部高應力膨脹性軟巖巷道支護問題的一種有效支護形式。在煤炭深度開采過程中的實際應用，是提升我國煤炭行業生產整體安全性的重要途徑和有效手段。

參考文獻

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[3]周宏偉，謝和平，左建平，深部高地應力下巖石力學行為研究進展[J]，力學進展，2005，35（1）：91-99，

[4]孫曉明，何滿潮，楊曉杰，深部軟巖巷道錨網索耦合支護非線性設計方法研究[J]，巖土力學，2006，27（7）：1061-1065，

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[7]何滿潮，周莉，李德建，等，深井泥巖吸水特性試驗研究[J]，巖石力學與工程學報，2008，27（6）：1113-1120，

[8]康紅普，林健，張曉，深部礦井地應力測量方法研究與應用[J]，巖石力學與工程學報，2007，26（5）：929-933，

作者簡介：趙運生（1968-），男，安徽桐城人，中煤礦山建設集團第七十一工程處，多年從事礦井建設工程項目的技術管理和項目管理工作。