淺談巷道支護方法

　　一、 概述
　　淮北袁店煤礦屬于高瓦斯、雙突礦井。巷道壓力較大，施工中要強化過斷層帶的頂板管理工作，優(yōu)化支護形式。礦區(qū)域水文地質(zhì)條件較復(fù)雜。砂巖中高角度裂隙發(fā)育，但裂隙發(fā)育具不均一性。且富水性較弱，煤系砂巖裂隙水處于半封閉狀態(tài)，另外，構(gòu)造造成的圍巖破碎，其碎脹壓力也容易使圍巖產(chǎn)生碎脹變形。對于如此大的構(gòu)造應(yīng)力和松散圍巖，采用被動的或單一的支護方式是難以奏效的。
　　二、 支護方式的選擇
　　為適應(yīng)巷道難維護的特點，應(yīng)優(yōu)先選擇具有如下特點的支護形式：
　　1、直接作用于周邊淺部圍巖，針對破壞特點、強度弱化的原因及時有效地采取加固措施。
　　2、在巷道圍巖的變形過程中維護，在不同階段分別采取“護”、“讓”、“支”、“限”的技術(shù)，以適應(yīng)圍巖的變形特征，并最大限度地利用圍巖的自承能力，實現(xiàn)圍巖穩(wěn)定。
　　3、主動加固并直接改善圍巖破裂體力學(xué)性能，以最大限度地提高圍巖的承載能力，促使圍巖形成整體結(jié)構(gòu)。
　　4、由于構(gòu)造應(yīng)力的方向性、巖體賦存的不均勻性和分層性，巷道周圍會出現(xiàn)一些薄弱部位，應(yīng)及時采取主動支護手段，有效地強化這些關(guān)鍵部位。
　　三、巷道支護設(shè)計
　?。ㄒ唬┎捎玫闹ёo技術(shù)路線
　　由于袁店礦井煤層埋藏深、地壓大，地質(zhì)條件復(fù)雜，根據(jù)施工單位的實際管理經(jīng)驗和操作技術(shù)特點及以動態(tài)分步加固、過程控制的軟巖巷道綜合控制思想，結(jié)合巷道難維護的特點、支護選型原則，本設(shè)計采用分段支護的思想，因地制宜，以錨網(wǎng)+錨索+噴射混凝土主動支護為主，多種支護方式并用，既保證巷道支護的穩(wěn)定可靠，又兼顧經(jīng)濟合理適應(yīng)快速掘進的需要。
　?。ǘ┚唧w支護形式
　　根據(jù)巷道圍巖賦存情況，將礦區(qū)圍巖穩(wěn)定性分為三種區(qū)域，分別采取不同的支護形式。
　　
　　
　　
　　
　　1、 圍巖分類：
　　圍巖分類 巖層描述 巷道開掘后圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)（3-5m跨度） 巖種舉例
　　類別 名稱
　　Ⅰ 穩(wěn)定巖層 1、完整堅硬巖層，不易風化
　　2、層狀巖層層間膠結(jié)好，無軟弱夾層 圍巖穩(wěn)定，長期不支護無碎塊掉落現(xiàn)象 完整的玄武巖、石英質(zhì)砂巖等
　?、?穩(wěn)定性較好巖層 1完整比較堅硬巖層
　　2、層狀巖層，膠結(jié)較好
　　3、堅硬塊狀巖層，裂隙面閉合，無泥質(zhì)充填 能維持一個月以上穩(wěn)定，會產(chǎn)生局部巖體掉落 膠結(jié)好的砂巖、礫巖等
　　Ⅲ 中等穩(wěn)定巖層 1、完整的中硬巖層
　　2、層狀巖層以堅硬巖層為主，加有少數(shù)軟巖層
　　3比較堅硬的塊狀巖層 圍巖的穩(wěn)定時間僅有幾天 砂巖、砂質(zhì)頁巖、粉砂巖、石灰?guī)r、硬質(zhì)凝灰?guī)r
　?、?穩(wěn)定性較差巖層 1、較軟的完整巖層
　　2、中硬的層狀巖
　　3、中硬的塊狀巖層 圍巖很容易產(chǎn)生冒頂片幫 頁巖、泥巖、膠結(jié)不好的砂巖、硬煤
　　Ⅴ 不穩(wěn)定巖層 1、易風化潮解剝落的松軟巖層
　　2、各種類破碎巖層 炭質(zhì)頁巖、花斑泥巖、軟質(zhì)凝灰?guī)r、煤、破碎的各類巖石
　?。ㄈ┲ёo形式
　?。?）、當圍巖完整，穩(wěn)定性高區(qū)域如：Ⅰ、Ⅱ類巖層（即巖層完整性好，開挖后不立即支護也能保持完整，沒有明顯破裂和變形），采用錨網(wǎng)噴＋錨索＋注漿支護。
　　錨桿采用Φ20 ×2400mm等強樹脂錨桿，噴厚150mm，鋼筋網(wǎng)采用Φ6mm帶肋鋼筋加工，長×寬=1600×900mm，網(wǎng)格100×100mm，錨桿間排距700×700mm，噴射砼強度C20。
　?。?）、圍巖穩(wěn)定程度中等區(qū)域如：Ⅲ類巖層（即頂板巖層塊狀膠結(jié)程度較高，開挖后自穩(wěn)能力強，但巖層節(jié)理較發(fā)育，易出現(xiàn)預(yù)生裂隙），采用錨網(wǎng)噴＋U36型棚＋注漿支護。
　　例如架棚巷道凈斷面尺寸底寬×中高=5200 mm×4200mm。采用錨架噴注方案，具體施工工藝流程為：錨網(wǎng)噴→U型棚支護→噴漿→壁后注漿。
　　2.1 U36型棚支護
　　爆破后敲幫問頂，將活矸處理掉，若頂板十分破碎，可采用超前預(yù)注漿，布置5～7根超前預(yù)注漿錨桿，注馬麗散超前管理頂板，并采用撞楔進行超前加強支護，超前注漿錨桿兼作撞楔使用，撞楔間距為200mm。
　　2.2噴漿后壁后充填
　　架棚完畢后，噴射混凝土，一定要將U型鋼后噴射均勻和充填密實。
　　噴射混凝土封閉圍巖，防止圍巖風化潮解，混凝土配比，水泥:黃沙:石子=1:2:2。噴層厚度100mm，確保將U型棚完整封閉，并保證U型棚后有不少于設(shè)計噴厚90%的混凝土墊層，防止注漿時跑漏漿液；噴射混凝土作業(yè)緊跟迎頭施工，噴射后混凝土要7天內(nèi)三班灑水養(yǎng)護。
　　2.3 壁后充填注漿
　　注漿材料采用425#普通硅酸鹽水泥（也可采用水泥水玻璃雙液漿）或化學(xué)漿液注漿控頂，進行封堵大型裂隙和淺層破碎圍巖體加固。
　　按設(shè)計要求，將漿液注入到巷道輪廓以外的松散的巖體內(nèi)，使松散的巖體粘結(jié)，形成一個注漿硬殼帷幕，并根據(jù)需要控制粘結(jié)高度。
　　注漿采用425#普通硅酸鹽水泥，水灰比0.85～1.0。
　　2.4錨桿、關(guān)鍵部位錨索支護
　　在充填注漿結(jié)束后采用M20-Φ20×2400mm錨桿對幫、頂板進行支護。錨桿間距為800mm，排距600mm；在巷道頂區(qū)每兩排棚距(6000mm)布置3套Φ17.8×6300mm頂部錨索（錨索與錨桿錯開布置），錨索間距1500mm，安裝錨索時頂錨索每孔使用一卷K2550和兩卷Z2550型樹脂藥卷。
　　2.5 幫部錨桿及錨索強化支護
　　滯后迎頭適當距離進行幫部錨桿支護及幫部錨索加強支護方案（緊跟扒矸機后施工）。
　　幫部錨桿間距為800mm，排距6000mm。
　　在巷道幫部布置2套Φ17.8×6300mm幫部錨索，錨索間距1500mm，安裝幫錨索使用一卷K2550和兩卷Z2550型樹脂藥卷，預(yù)緊力120kN。
　　2.6 幫部鎖腿加強方案
　　考慮到現(xiàn)場圍巖破碎，結(jié)合后路巷道的維護情況，必須對U型棚進行鎖腿加強支護，可根據(jù)前面工序在扒矸機后進行，在復(fù)噴與深孔注漿后完成。
　　每一架U型棚在1m腰線向下500mm位置進行錨索配合11#工字鋼鎖腿，每根工字鋼均勻布置3根錨索，錨索間距1500mm，工字鋼長度4m。
　　（3）、過斷層破碎帶及穿煤期間，圍巖穩(wěn)定性較差,不具備可錨性區(qū)域如：Ⅳ、Ⅴ類巖層 (即巖層膠結(jié)程度低，開挖后自穩(wěn)能力差，空頂自穩(wěn)時間很短或隨掘隨冒，采用超前支護撞楔護頂，當頂板自穩(wěn)時間極短，不能滿足頂板錨桿施工的嚴重破碎段，宜采用超前預(yù)注漿的方式固頂)，采用36U型棚＋打明錨桿＋滯后注漿支護。