淺談巷道支護(hù)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(qiáng)化過斷層帶的頂板管理工作，優(yōu)化支護(hù)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(duì)于如此大的構(gòu)造應(yīng)力和松散圍巖，采用被動(dòng)的或單一的支護(hù)方式是難以奏效的。
　　二、 支護(hù)方式的選擇
　　為適應(yīng)巷道難維護(hù)的特點(diǎn)，應(yīng)優(yōu)先選擇具有如下特點(diǎn)的支護(hù)形式：
　　1、直接作用于周邊淺部圍巖，針對(duì)破壞特點(diǎn)、強(qiáng)度弱化的原因及時(shí)有效地采取加固措施。
　　2、在巷道圍巖的變形過程中維護(hù)，在不同階段分別采取“護(hù)”、“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(shí)現(xiàn)圍巖穩(wěn)定。
　　3、主動(dòng)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(huì)出現(xiàn)一些薄弱部位，應(yīng)及時(shí)采取主動(dòng)支護(hù)手段，有效地強(qiáng)化這些關(guān)鍵部位。
　　三、巷道支護(hù)設(shè)計(jì)
　　（一）采用的支護(hù)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(shí)際管理經(jīng)驗(yàn)和操作技術(shù)特點(diǎn)及以動(dòng)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(hù)的特點(diǎn)、支護(hù)選型原則，本設(shè)計(jì)采用分段支護(hù)的思想，因地制宜，以錨網(wǎng)+錨索+噴射混凝土主動(dòng)支護(hù)為主，多種支護(hù)方式并用，既保證巷道支護(hù)的穩(wěn)定可靠，又兼顧經(jīng)濟(jì)合理適應(yīng)快速掘進(jìn)的需要。
　?。ǘ┚唧w支護(hù)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(hù)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
　?、?穩(wěn)定巖層 1、完整堅(jiān)硬巖層，不易風(fēng)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(hù)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(jiān)硬巖層
　　2、層狀巖層，膠結(jié)較好
　　3、堅(jiān)硬塊狀巖層，裂隙面閉合，無泥質(zhì)充填 能維持一個(gè)月以上穩(wěn)定，會(huì)產(chǎn)生局部巖體掉落 膠結(jié)好的砂巖、礫巖等
　?、?中等穩(wěn)定巖層 1、完整的中硬巖層
　　2、層狀巖層以堅(jiān)硬巖層為主，加有少數(shù)軟巖層
　　3比較堅(jiān)硬的塊狀巖層 圍巖的穩(wěn)定時(shí)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
　?、?不穩(wěn)定巖層 1、易風(fēng)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
　　（三）支護(hù)形式
　?。?）、當(dāng)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(hù)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(hù)。
　　錨桿采用Φ20 ×2400mm等強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)，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(hù)。
　　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(hù)→噴漿→壁后注漿。
　　2.1 U36型棚支護(hù)
　　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(jìn)行超前加強(qiáng)支護(hù)，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(shí)。
　　噴射混凝土封閉圍巖，防止圍巖風(fēng)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(jì)噴厚90%的混凝土墊層，防止注漿時(shí)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(hù)。
　　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(jìn)行封堵大型裂隙和淺層破碎圍巖體加固。
　　按設(shè)計(jì)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(gè)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(hù)
　　在充填注漿結(jié)束后采用M20-Φ20×2400mm錨桿對(duì)幫、頂板進(jìn)行支護(hù)。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(cuò)開布置），錨索間距1500mm，安裝錨索時(shí)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(qiáng)化支護(hù)
　　滯后迎頭適當(dāng)距離進(jìn)行幫部錨桿支護(hù)及幫部錨索加強(qiáng)支護(hù)方案（緊跟扒矸機(jī)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(qiáng)方案
　　考慮到現(xiàn)場圍巖破碎，結(jié)合后路巷道的維護(hù)情況，必須對(duì)U型棚進(jìn)行鎖腿加強(qiáng)支護(hù)，可根據(jù)前面工序在扒矸機(jī)后進(jìn)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(jìn)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。
　?。?）、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(shí)間很短或隨掘隨冒，采用超前支護(hù)撞楔護(hù)頂，當(dāng)頂板自穩(wěn)時(shí)間極短，不能滿足頂板錨桿施工的嚴(yán)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(hù)。