用聯合支護技術修護高應力軟岩巷道
徐鋒【徐州礦務集團公司旗山煤礦，江蘇徐州，221132】
摘要介紹-1000m北翼聯絡大巷在軟岩高應力地段採用錨、網、噴+錨索聯合支護新技術的嘗試。根據軟岩巷道的變形特點，採取以柔克剛、先讓後抗、讓支結合和二次支護的原則 ，確定合理的支護技術引數，精心組織施工。現場觀測表明，聯合支護新技術能明顯地改善巷道圍岩受力狀態、增強巷道整體承載能力、有效地控制軟岩高應力狀態下的巷道變形破壞、提高巷道支護的穩定性和安全性，支護效果顯著，提高了經濟效益和社會效益。
關鍵詞軟岩高應力擴巷修護錨、網、噴+錨索聯合支護控制收斂
旗山礦－1000m北翼聯絡大巷擔負著礦井運輸、通風、排水、行人的繁重任務。該巷道由於處於軟岩高應力地區，原來的拱形棚支護在高應力的作用下被破壞，出現底臌、兩幫來壓、頂板下沉等壓力顯現現象，已經嚴重變形，斷面縮小，不能滿足運輸、通風、排水、行人的要求。因此，決定進行擴巷修護，嘗試應用了錨、網、噴+錨索聯合支護新技術，取得了顯著的支護效果。
1 巷道條件
－1000m北翼聯絡大巷位於－1000m北翼採區。該巷道在施工過程中由於遇到了高嶺土、煤層等鬆散軟弱岩層，區域性頂板有淋水、斷層及褶曲構造影響，處於高應力區域。該巷道外段長為70m，坡度為+3‰，淨寬4.
4 m、淨高3.6 m，原施工採用拱形棚支護。現施工採用鑽爆法，機械扒裝，撤除原支護的拱形棚，改用錨、網、噴+錨索聯合支護，安全地通過原斷層帶應力區。
2 支護技術引數的確定
該巷道在擴巷前先行注漿，後採用聯合支護新技術。選用左旋無縱筋螺紋鋼等強錨桿，直徑20mm、長2200mm，間排距700×700（mm），錨桿呈菱形布置。金屬網為8#鋼筋焊接網，網格60×60（mm），長3000mm、寬900mm。
金屬網搭茬長度為100～200mm。巷道爆破後初噴30～50mm成形，復噴厚度為20～40mm。錨索直徑為15.
24mm、長7000mm，錨固長度1500mm，採用z2370型樹脂錨固劑卷錨固。錨索間排距為1400×2100（mm），各距巷道中線700mm安設，外露長度為150～250mm。其托板使用溜槽邊，長度400mm，中間加焊150×150×10（mm）的鋼板，中部孔徑16.
5mm。錨索用錨具鎖緊，採用氣動式錨索張拉千斤頂進行張拉緊固，預緊力達到100～120kn以上。錨索距擴巷茬不超過4m,及時支護巷道頂板，保持了巷道圍岩的穩定性。
3 支護原則和支護機理
3.1 支護原則
－1000北翼聯絡大巷施工過程中遇見水膨脹的高嶺土、薄煤層等軟岩。由於岩石強度低，有的見水膨脹，會產生蠕變。針對和這些特點，巷道支護的原則是以柔克剛、先讓後抗、讓支結合和二次支護。
3.2 作用機理
－1000北翼聯絡大巷在擴巷施工中採用預留爆破法，在巷道周邊預留0.5～0.7m，然後採用手鎬或風鎬挖至設計尺寸。
採用聯合支護技術的施工順序為預留爆破技術→初噴→錨網支護（拱頂錨桿每排不少於13根、掛網、聯網）→錨桿二次緊固→進行集中復噴→進行錨索支護。預留爆破技術能保持了巷道圍岩的完整性不被破壞，最大限度地發揮圍岩的主動承載能力。錨桿發揮擠壓加固作用，具有加固巷道圍岩鬆動圈的效能。
及時噴射混凝土可防止圍岩風化和金屬支護構件的鏽蝕。初噴前必須將巷道輪廓上的浮矸鑿除。初噴要求圓滑、平整、成形規整。
然後進行錨、網、噴支護。在錨、網、噴支護的基礎上再增加兩排錨索支護強化頂板圍岩強度，進一步發揮錨索錨固深、強度高、預緊力大的優勢，使巷道圍岩在錨索的彈性壓縮下形成「承載拱」，提高了圍岩的整體性、完整性、抗彎、抗剪的效能，增強了巷道的穩定性和安全性。錨、網、噴+錨索聯合支護技術能有效地解決高應力軟岩巷道變形量大難以支護的問題。
4 巷道施工方法
高應力軟岩巷道具有岩石鬆軟、遇水膨脹和變形量大的特點。該聯絡大巷坡度為+3‰，底有水。採用7655氣腿式風鑽鑽炮眼，採用mqt-120j2型氣動式錨桿鑽機鑽錨桿孔並安裝錨桿。
為充分發揮錨桿機械在軟岩巷道施工中的效能，實現快速施工，減少軟岩對施工裝置的影響，採用快速安裝的方式安裝錨桿，加強管理及時排水，以最大限度減少水對巷道底板和兩幫的浸泡。錨桿逐排施工，迎頭一排錨桿距迎頭0.3～0.
6m，以保證錨桿安裝質量。臨時支護採用吊環式撅頂道和安全點柱。
5 監測結果分析
該聯絡大巷在高應力地段除採用聯合支護外，還採取預留巷道斷面允變數的方法施工。巷道寬度預留200～300mm，巷道高度預留100～150mm。在巷道兩幫及頂底板每20m設1個觀測站，共3個站，對巷道進行定期礦壓觀測，包括巷道兩幫及頂底板位移資料和錨桿受力。
經過對施工後86天觀測資料的分析可知，巷道變形量不大。兩幫移近量為49mm，頂底板移近量為38mm，圍岩變形表現為以兩幫收斂和底臌為主。實踐證明，聯合支護與傳統支護方式相比，能更有效地控制巷道在前期施工中的收斂變形，保持了巷道圍岩的穩定性，能節約今後大量的修護費用，減輕了工人的勞動強度，維護了安全的工作空間，支護效果明顯，改善了安全生產環境，消除由於安全距離不夠的安全隱患。
6 結語
高應力軟岩巷道採用錨、網、噴+錨索聯合支護能明顯地改善了巷道圍岩受力狀態，增強了巷道整體承載能力，有效控制巷道圍岩變形，提高了巷道支護的穩定性和安全性，支護效果顯著。
採取這種聯合支護減少了巷道維修費用，減輕了職工的勞動強度，降低了支護成本，提高了社會效益和經濟效益。
在高應力軟岩巷道採用預應力錨桿和錨索能較好地控制巷道的收斂變形，改善了生產作業環境，創造了安全的作業空間。
巷道開掘後及時初噴成形進行錨、網支護，而後用錨索加強支護，有效、安全地通過原斷層帶應力區，實現了安全生產。
作者簡介：徐鋒男，2023年出生，2023年畢業於中國礦業大學機械電子工程專業。現任徐州礦務集團公司旗山煤礦規劃科科長。
（收稿日期：2006-08-20；責任編輯：胡林）
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