高 超 閆鵬宇

(河鋼集團(tuán)礦業(yè)公司司家營南區(qū)礦山分公司)

地下礦山井巷施工中，傳統(tǒng)的噴射混凝土支護(hù)形式已不能滿足軟巖或破碎巷道的支護(hù)要求，破碎帶加強(qiáng)支護(hù)形式主要有錨網(wǎng)噴支護(hù)、U型鋼支架支護(hù)和超前管棚注漿支護(hù)。隨著安全意識及對巷道支護(hù)要求越來越高，聯(lián)合支護(hù)技術(shù)逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，如錨網(wǎng)噴與注漿聯(lián)合支護(hù)、錨網(wǎng)噴與U型鋼支架聯(lián)合支護(hù)、雙層錨網(wǎng)噴支護(hù)等[1]。

田興鐵礦東北回風(fēng)井盲斜坡道段巷道斷面初始設(shè)計(jì)為錨噴金屬網(wǎng)支護(hù)，在通過一段破碎帶時(shí)，巷道周圍圍巖穩(wěn)定性差，屬于Ⅳ類圍巖。錨噴金屬網(wǎng)支護(hù)施工完成后，隨著巷道掘進(jìn)時(shí)爆破震動(dòng)及地壓的釋放，金屬網(wǎng)支護(hù)發(fā)生變形。依據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況及涌水量，研討后決定對該破碎帶段采取雙層錨網(wǎng)噴支護(hù)[2]。

1 原設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)

盲斜坡道斷面較大，初始支護(hù)設(shè)計(jì)為錨噴金屬網(wǎng)支護(hù)，頂部采用φ22 mm×2 500 mm螺紋鋼錨桿，每根頂錨桿用S2360和Z2360樹脂錨固劑各1卷錨固，幫部采用φ20 mm×2 500 mm圓鋼錨桿，每根幫錨桿用2卷Z2160樹脂錨固劑錨固，起錨高度為500 mm；錨桿間排距為800 mm×800 mm，梅花形布置。采用φ6.5 mm圓鋼焊接鋼筋網(wǎng)，尺寸為1 000 mm×1 000 mm，網(wǎng)目規(guī)格為100 mm×100 mm，掛網(wǎng)時(shí)網(wǎng)邊壓一格搭接，用16#鐵絲綁扎，綁扎間距為150 mm，網(wǎng)片拉緊，并與巷道周邊圍巖密貼，將兩網(wǎng)片搭接處壓于錨桿托盤之下。金屬托盤尺寸為120 mm×120 mm×10 mm(長×寬×厚)；每根頂錨桿和幫錨桿各帶1個(gè)金屬托盤[3]。采用C30強(qiáng)度混凝土噴射，水泥為冀東P.O42.5R普通硅酸鹽袋裝水泥，甲供材料。砂、石材料為施工單位自行采購，須經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理工程師驗(yàn)收后才可使用；砂粒和碎石采用連續(xù)級配，砂子粒徑小于5 mm，石子粒徑不得大于15 mm；速凝劑按水泥含量的3%均勻加入，水灰比為0.40～0.45，混凝土配合比見表1，具體支護(hù)參數(shù)見表2[4-5]。

表1 噴射混凝土配合比

表2 盲斜坡道斷面初始支護(hù)設(shè)計(jì)主要參數(shù)

2 雙層錨網(wǎng)噴支護(hù)技術(shù)

本次破碎帶加強(qiáng)支護(hù)是在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次掛網(wǎng)噴射混凝土支護(hù)，比鋼支架支護(hù)便捷，比砌碹混凝土支護(hù)費(fèi)用低。雙層錨網(wǎng)噴支護(hù)是在第一層錨網(wǎng)噴掛盤錨固支護(hù)完成后，繼續(xù)噴射混凝土掛設(shè)第二層鋼筋網(wǎng)，進(jìn)行第二次掛盤錨固。雙盤雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)見圖1[6]。

圖1 雙盤雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意

雙層錨網(wǎng)噴支護(hù)流程：

(1)按照支護(hù)厚400 mm的要求，對原有巷道進(jìn)行刷大200 mm處理，采取風(fēng)鎬或者弱爆破形式刷大，再用雙液漿對淋散水進(jìn)行封堵處理。

(2)巷道刷大到設(shè)計(jì)規(guī)格后進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，初噴混凝土厚20 mm，同時(shí)將凹陷處找平。按要求布置錨桿鉆孔，錨桿與初次支護(hù)參數(shù)相同，每根頂錨桿采用S2360和Z2360樹脂錨固劑各1卷，每根幫錨桿采用2卷Z2160樹脂錨固劑。將樹脂錨固劑放入孔中，用錨桿慢慢地邊旋轉(zhuǎn)邊推進(jìn)至孔底，然后再旋轉(zhuǎn)5～10 s停止。

(3)掛設(shè)第一層錨網(wǎng)，錨網(wǎng)間網(wǎng)邊壓一格搭茬對接，搭茬處用16#鐵絲綁扎，綁扎間距為100 mm，網(wǎng)片拉緊，并與巷道周邊圍巖密貼，兩網(wǎng)片搭接處使用120 mm×120 mm×10 mm托盤壓緊。安裝完前托盤后噴射混凝土，混凝土配合比如初次支護(hù)，第一層混凝土噴射厚度為200 mm。盲斜坡道錨網(wǎng)噴支護(hù)形式見圖2。

圖2 盲斜坡道雙層錨噴支護(hù)

(4)噴射完成第一層混凝土后掛設(shè)第二層錨網(wǎng)，其技術(shù)要求與掛設(shè)第一層錨網(wǎng)相同。安裝完后托盤后噴射第二層混凝土，噴射厚度為200 mm[7]。噴射完成后按要求錨桿外漏100 mm。

3 錨固力拉拔試驗(yàn)

錨固力是檢驗(yàn)錨桿安裝質(zhì)量的主要指標(biāo)，要求每安設(shè)300根錨桿做一次錨固力拉拔實(shí)驗(yàn)，錨桿安裝后3 h進(jìn)行拉拔試驗(yàn)。在規(guī)定的錨固力范圍內(nèi)要求錨桿的拉出滑移量不得超過10 mm，對于不符合設(shè)計(jì)要求的，則重新安裝或補(bǔ)套錨桿[8]。本次錨固力拉拔試驗(yàn)嚴(yán)格按照《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(GB 50086—2001)執(zhí)行，并記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

4 巷道變形觀測

施工完成后，對支護(hù)段錨網(wǎng)變形情況進(jìn)行持續(xù)觀察，結(jié)果見表3?？芍?，雙盤雙網(wǎng)錨噴段頂板、兩幫的平均變形速度保持在0.5 mm/d以內(nèi)，而單盤單網(wǎng)段頂板、兩幫的平均變形速度保持在0.5～1.5 mm/d，雙網(wǎng)錨噴段的變形情況明顯小于單網(wǎng)錨噴段的變形情況，說明雙網(wǎng)錨噴支護(hù)的穩(wěn)定性比單網(wǎng)錨噴支護(hù)穩(wěn)定性強(qiáng)很多[9]。

表3 錨噴支護(hù)段變形觀測數(shù)據(jù)

5 套用定額

目前田興鐵礦施工合同使用《冶金礦山井巷工程預(yù)算定額》(2010版)，直接費(fèi)定額中鋼筋網(wǎng)噴射混凝土支護(hù)最大檔為支護(hù)厚度≤200 mm的定額子目，沒有雙層錨網(wǎng)噴混凝土支護(hù)400 mm厚的定額子目。依據(jù)施工技術(shù)和預(yù)算定額編制原則，此種情況定額≤400 mm子目可按定額≤200 mm子目與≤175 mm子目中對應(yīng)的人、材、機(jī)耗量等比系數(shù)的步距進(jìn)行調(diào)整，其中金屬網(wǎng)耗量系數(shù)調(diào)整后按2倍計(jì)[10]。經(jīng)測算后調(diào)整系數(shù)見表4。

表4 雙層錨網(wǎng)噴支護(hù)厚度≤400 mm定額子目調(diào)整系數(shù)

此調(diào)整依據(jù)已報(bào)備冶金工業(yè)建設(shè)工程定額總站，定額總站以“冶建定[2015]07號”文件形式通過認(rèn)證。

6 總 結(jié)

雙層錨網(wǎng)噴支護(hù)技術(shù)是田興鐵礦對井巷破碎帶施工的一次新嘗試。實(shí)踐表明，雙層錨網(wǎng)噴支護(hù)更穩(wěn)定。此次順利通過斷層破碎帶，相比以往的鋼支架支護(hù)或其他聯(lián)合支護(hù)，雙層錨網(wǎng)噴支護(hù)體現(xiàn)了施工速度快、操作便捷、節(jié)約鋼材等特點(diǎn)；同時(shí)，套用相近定額調(diào)整人、材、機(jī)消耗量系數(shù)，符合預(yù)算規(guī)范要求，得到定額站認(rèn)可，使得此工程結(jié)算有法可依。

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