大巷交叉點高強錨注支護

李勝虎 周 剛

（陜西火石咀煤礦有限責任公司，陜西 咸陽713500）

1 工程概述

陜西火石咀煤礦有限責任公司位于陜西省彬長礦區(qū)，火石咀煤礦位于彬長礦區(qū)的東部，設計生產能力3Mt/a；三水平軌道大巷是火石咀煤礦為多個采區(qū)服務主要運輸大巷，支護可靠性要求高。

2 問題提出

隨著煤礦開采進入深部開采階段， 巷道掘進中往往出現(xiàn)片幫、圍巖大變形、地壓大等現(xiàn)象，給支護與開采帶來了很大難度。針對深部巷道的交岔點，需要解決以下兩個問題：

1）三水平軌道巷交岔點斷面跨度大，自身支撐能力小。 在巷道掘進過程中，支護采用：頂板及兩幫布置Φ22×2200mm 高強螺紋鋼式樹脂錨桿， 間排距1000mm； 頂板布置間距1200mm， 排距2000mm 的Φ22×7300 的錨索，兩幫采用Φ22×5300 的錨索；加強支護采用槽鋼棚并噴射混凝土。掘進過去后，巷道兩幫內擠、頂板整體下沉、噴層開裂、槽鋼破壞、水溝變形、底臌嚴重等。 嚴重影響了施工進度和采區(qū)接續(xù)，不得不多次擴修，浪費了大量的人力、物力、財力。

2）巷道跨度普遍大于一般巷道，交岔點從4.0m 的斷面掘進到牛鼻子處，最大斷面達到8.4m，高度從3.8m 最大達到4.9m；牛鼻子是支護對象，但同時也是維持頂板穩(wěn)定的支護體。 交岔點巷道在掘進過程中， 由于受交接巷道頂板卸壓區(qū)和兩幫的支承壓力區(qū)相互疊加的影響，牛鼻子往往成為交岔點區(qū)域應力最集中的部位，應力集中系數(shù)較開鑿前提高40%～50%。

此外， 牛鼻子部位巖體要經受主巷及支巷成巷時的多次爆破作用，造成交岔點圍巖形成的裂隙區(qū)深度會增大若干倍。 牛鼻子維護良好，可以減小高應力積聚，提高交岔點的支護效果。因此維持交岔點牛鼻子對頂板圍巖的支撐能力，必須對交岔點牛鼻子進行重點支護就顯得格外重要。

3 方案設計

我們和濟南澳柯公司已經在中央泵房采用高強中空注漿錨索支護進行過試驗，總結了豐富的實踐經驗。通過試驗比較，注漿錨索支護與單純的錨網索支護相比，在同樣條件下變形和破壞大大減小，取得了很好的效果。 因此，決定采用錨網索噴與中空注漿錨索二次支護的聯(lián)合支護交岔點。

頂部采用Φ22×10000mm 的錨索，兩墻采用Φ22×5300mm 的錨索配合錨索梁支護。

圖1

巷道開門口后在兩排錨桿中間打設一排注漿錨索，然后恢復使用工字鋼拱形棚進行支護。

在兩排錨索梁之間按間距800mm 打設中空注漿錨索， 同時在同排的兩錨索梁中間打設中空注漿錨索。 頂部采用Φ22×10000mm 注漿錨索，兩墻采用Φ22×5000mm 中空注漿錨索。 墻部最下邊的錨索打設位置距巷道底板600mm。

交岔點支護采用Φ22 高強螺紋鋼錨桿和Φ22 錨索對穿支護。

4 總結

1）通過一個月的觀測，三水平軌道大巷交叉點的巷道頂板累計下沉量控制在100mm 內，兩幫累計變形量控制在200mm 以內。 此后巷道即進入穩(wěn)定狀態(tài)，達到預期要求。

2）中空注漿錨索能夠有效地控制巷道變形，提高圍巖的穩(wěn)定性。因此，節(jié)約了巷道擴修而帶來的浪費，提高了效率，保證了安全生產。同時為深部松散軟巖巷道支護積累了經驗。

3）通過分析采用錨網索噴與中空注漿錨索二次注漿加固的方式支護，在圍巖初步穩(wěn)定后采用二次注漿支護，能充分提高圍巖的自承力。