巷道底鼓錨注加固技術應用

路志國

摘 要：六采區軌道下山巷道產生嚴重底鼓變形，設計采用巷道底板錨注加固方案，讓底板組合錨注錨索形成有機的聯合支護體。結果表明，現場注漿加固效果顯著，能夠有效控制巷道底鼓變形加劇，保證巷道滿足安全生產使用。

關鍵詞：底鼓;錨注;軌道下山

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.048

隨著開采深度逐年增加，巷道圍巖的壓力越來越大，地壓顯現劇烈，巷道底鼓嚴重，嚴重影響了巷道的安全使用[1-4]。

1 采區概況

六采區軌道下山主要擔負采區輔助運輸及進風任務，采區軌道石門自南翼軌道大巷開門后按4‰上坡施工約790m，見3上煤后按12°下山穿層掘進施工，在-738m標高處變平，軌道下山斜長380m。

2 采區水文地質

根據巖性、含水介質特征及地下水類型，六采區內主要含水層自上而下可劃分為：第四系砂層、砂礫層孔隙含水層，侏羅系上統蒙陰組砂巖孔隙裂隙承壓含水層，二疊系山西組3上煤頂、底板砂巖裂隙承壓含水層，石炭系太原組第三層灰巖、第十下層灰巖巖溶裂隙承壓含水層，石炭系本溪組第十四層灰巖巖溶裂隙承壓含水層，以及奧陶系灰巖巖溶裂隙承壓含水層。

本區在開采上組煤時，主要充水源為3煤頂板砂巖水和上侏羅統紅層水，前者為直接充水含水層，后者為間接充水含水層，但在局部地段紅層也可能成為直接充水含水層采區內開采上組煤時，水文地質條件屬中等類型。另外，考慮采區生產過程中消防灑水、注漿等因素影響，六采區上組煤開采時，采區正常涌水量為180m3/h，采區最大涌水量為300m3/h。

3 底板錨注設計

針對這一情況，為控制巷道底鼓，參考相關工程背景及文獻資料[1-3]，采用底板錨注加固?？傮w方案：首先對軌道下山巷道底板進行淺部6m的預注漿，然后再對6m外的底板深部進行打錨索孔及深部注漿，安裝組合錨索。依據錨注聯合加固支護原理，及時對頂幫實施錨桿、錨索、注漿加固，與底板組合錨注錨索形成有機的聯合支護體。

3.1 淺部預注漿鉆孔布置參數

淺部預注漿鉆孔間隔式布置，排距2.5m，每排2個孔，距幫0.7m，鉆孔直徑為Φ80mm，孔深6m。

3.2 組合錨索布置

參照巷道規格、底板巖性，確定鉆孔參數，根據支護體要抵抗底板地應力大小的要求，選取三根錨索組合。采用間隔式布置，兩側孔每排2個，排距2.5m，距幫0.6m;中間孔1個，中間孔位于兩排兩側孔中間，在巷道中心線上;深部注漿孔布置與此相同。錨索鉆孔孔徑為Φ80mm，錨索其破壞荷載為1050.0KN。錨索布置示意圖如圖1所示。

3.3 注漿

根據巖層資料及擴修拉底情況，底板淺部已嚴重破壞，在鉆孔作業時很難成孔，設計淺孔注漿壓力為2MPa，深孔注漿壓力設計為5MPa。

目前煤礦使用的525#水泥最大粒度為0.085mm，由于煤礦的松動圈裂隙大、深，且525#水泥的凝結時間長，注漿時漿液沿裂隙向遠處擴散。這樣，有充分的漿液擴散于松動圈的每個裂隙中，達到加固圍巖的效果。因此，注漿時選用525#水泥。

4 效果分析

注漿支護后，經過1個月的巷道底板變形觀測，1個月時間內底板底鼓量總計為25mm，其圍巖變形趨勢得到明顯抑制，破碎巖塊與水泥漿液已固化為一體，對維持巷道穩定性起到了重要作用。對六采區軌道下山底板進行鉆孔窺視觀測如圖2所示，通過鉆孔窺視可知，巷道底板1m淺部范圍內，巖石破碎，裂隙發育，離層明顯;底板1m-3m范圍內，裂隙不發育，未見明顯離層。底板錨注效果顯著，巷道底鼓變形得到控制，減少了工人的勞動強度。相比之前的平均3個月要進行一次清底修復，通過底錨注漿加固后，未產生嚴重的底鼓，未做過重新修復，巷道能夠滿足安全正常使用。

5 結語

有關巖層資料及擴修拉底情況顯示軌道下山底板淺部已嚴重破壞，通過底板錨注加固，加上錨索的支撐力，從根本上解決了松動圈的問題。底板錨注加固技術是解決底鼓問題的有效手段，以期達到延長巷道服務周期，減小巷修工作量，爭取巷道少維護或免維護的目的，這對于保證生產安全，降低巷道維護費用，改善井下施工作業環境，降低企業生產成本以及保持礦井高產高效具有重要的現實意義。

參考文獻：

[1]劉濤.高地應力條件下巷道底鼓治理支護技術研究[J].煤炭與化工，2016，39（06）：1-4.

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[3]陶文斌，馬海峰，羅勇.深井高應力中央運輸石門錨注修復技術[J].煤炭工程，2015，47（08）：54-56.

[4]胡長江.錨注聯合加固支護體系在巷道擴修中的研究與應用[J].中國礦山工程，2016（01）：55-59+70.