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[摘 要] 巷道维修支护技术的关键是如何对破碎松动围岩加固补强，如果维修时间掌握不好，如在围岩剧烈活动期，在高地压尚未重新分布完毕之前进行，则支护效果不佳，一般支护方法很难保证巷道支护完好；如维修支护时间滞后，待变形严重后维修，巷道的有害变形将会加剧，巷道冒顶的可能性增加，围岩破碎松动的范围将加大，给巷道维修工作带来极大的困难，不但成本增加，安全性也没保证，因此，矿井深部在围岩运动不强，基本完整的情况下确定巷道维修支护方式是一个关键问题。
[关键词] 矿井深部 支护方式研究
一、推广理由
河南煤化集团鹤煤三矿矿井目前巷道支护方式主要采取的是：岩巷第一次支护锚网喷、架U型棚，个别地段加打锚索；煤巷第一次支护打锚杆挂网、架U型棚，个别地段加打锚索。
矿井目前巷道维修主要采取的是：架U型棚、补喷、恢复原来的巷道设计断面、处理巷道帮顶，局部底鼓挖底等；二水平大巷以上巷道采取架U型棚维修后，巷道基本破坏不大；二水平大巷以下如三水平行人下山、轨道下山、三水平南大巷等采用直接架U型棚支护后，一般10～12个月巷道就要返修一次，增加矿井维修费用。
巷道维修支护技术的关键是如何对破碎松动围岩加固补强，如果维修时间掌握不好，如在围岩剧烈活动期，在高地压尚未重新分布完毕之前进行，则支护效果不佳，一般支护方法很难保证巷道支护完好；如维修支护时间滞后，待变形严重后维修，巷道的有害变形将会加剧，巷道冒顶的可能性增加，围岩破碎松动的范围将加大，给巷道维修工作带来极大的困难，不但成本增加，安全性也没保证，因此，矿井深部在围岩运动不强，基本完整的情况下确定巷道维修支护方式是一个关键问题。
1、锚网喷支护的作用原理
1）锚杆支护
（1）预应力作用。锚杆打进岩体后，将层理、节理发育的岩层串联在一起，在眼孔口处加设垫板，加设垫板实际上等于给锚杆以预应力，由于锚杆有预应力，当围岩应力释放，岩体出现裂隙产生强拉应力时，锚杆的预应力可以起到阻止裂隙的继续扩大，增加了岩体的抗剪强度，使围岩被锚紧，形成承载体。
（2）围岩补强作用。巷道开掘后的壁面是双向受力状态，它的稳定程度比三向受力相差很多。而要使巷道壁面迅速达到三向受力状态，锚杆可以是巷道围岩壁面得到补强作用。
（3）组合和悬吊作用。在巷道层状顶板上安装锚杆，提高了顶板岩层的承载能力，能有效地阻止岩层的层间错动。可以将层状岩层组合成一个梁，减少扰度，自然就增加了围岩的抗弯强度。
（4）挤压加固和防止风化作用。在锚喷支护作用过程中，一方面，在锚杆孔全长范围内，阻止岩块的错动滑移，因而围岩变形受到抑制；另一方面，当围岩产生少量位移时，锚杆受拉，对围岩产生约束力，不仅能阻止围岩继续变形，而且两锚杆间的岩块在约束力的挤压下，产生“成拱效应”。喷射混凝土提高岩体的粘结力和内摩擦力，从而提高了围岩的强度。同时喷射混凝土层封闭了围岩，能够防止因水或风化作用造成的围岩破坏剥落。
（5）改善围岩应力状态作用。巷道检修刷面达到设计断面后，及时喷射一层具有早期强度的混凝土，一方面，将围岩表面的凹凸不平处填平，消除因岩面不平引起的应力集中现象，避免过大的集中应力造成围岩破坏；另一方面，使巷道周边围岩由双向应力状态变成三向应力状态，提高围岩强度。同时，给布置钢筋网也起到很好的作用，能使钢筋网紧贴围岩。
2）挂网的作用
增加喷层厚度、防止围岩脱落的作用。挂网后，可使一些松动的围岩不脱落，锚杆不外露，喷射混凝土后，使松动的围岩形成一个自然拱，锚杆全长能起到锚固作用，钢筋网可提高喷层抗弯与抗大变形的能力。
3）喷射混泥土的作用
由于喷射混凝土和岩石的紧密粘结，不能能防止围岩的局部破坏，而且还将不稳定围岩“组织”成为承载结构的一部分，即把原来的荷载变成结构，提高承载能力。
2、支护方案选择
从加固围岩考虑能改变岩体结构与力学性能，充分调动围岩自身支撑能力，选择支护方案为锚杆、钢筋网、喷射混凝土联合支护方案。
1）支护参数
（1）锚杆。选用直径18㎜×1800㎜的树脂锚杆；间排距500×500mm±100mm；锚杆角度≥750（与设计角偏差±30）锚固剂采用K2335型树脂锚固剂（材质、规格、配比、性能合格）；锚杆锚固力：80KN。
（2）钢筋网（材质、规格、品种和焊接质量合格）。选用直径φ6.5mm普通圆钢，网孔距100×100mm，每片网的规格为800×800mm，网片搭接为一个网格，用10#铅丝格格相互扭接牢固；（初喷钢筋网外保护层的喷层厚度不小于20mm，不大于40mm）
（3）喷射混凝土。混凝土选用32.5＃水泥、河沙、石子，配比为：1：2：2；河沙以中沙、粗沙，含水量控制在4～6％，可减少飞扬，又不堵塞管路，使用前过筛；石子要求最大粒径不得大于15㎜；喷射混凝土厚度：100㎜，基础深度：100㎜，喷射混凝土强度不得低于C20。速凝剂要求初凝小于3min，终凝小于10min，掺入量为水泥重量的2％～4％；
二、项目实施过程
1、时间与范围：2010年6月在矿井三水平-550m。
2、巷道维修地点：三水平-550m外水仓。
3、措施：
1）概况：三水平-550m外水仓属矿井深部在掘巷道，设计全长330m，该巷道顶底板岩性属泥岩易脱落，再加之地压影响，掘进至80m处已掘巷道压力增大、顶板下沉，对掘进工作造成一定的威胁，所以必须对已掘巷道进行维修二次支护。
2）施工工艺
扩刷断面→敲帮问顶打→打顶部锚杆眼→挂顶网→喷浆→打两帮锚杆眼→挂网→喷浆→5m后复喷。
3）主要技术措施
（1）施工人员爱护好在掘巷道风筒。
（2）爆破作业坚持“一炮三检、三人连锁、去二回一”制度，站岗人员必须拉警戒绳，严禁私自撤岗。
（3）坚持敲帮问顶制度，正确使用超前支护。
（4）搞好工程质量、文明生产。
（5）注意躲避来往车辆。
三、推广实施效果分析
1、验证时间
根据整修巷道的实际长度，每20m布置一个观测断面，每个观测断面布置5个测点；即正顶一个，两肩窝各一个，两帮拱基线下500mm各一个；每月观测一次，连续观测6个月。
2、使用效果
1）锚固力检测。用锚杆拉力计做抗拉力实验，经抽样检测锚固力能达到60KN以上满足要求；
2）喷后检测。用喷射混凝土厚度检测仪检测喷射厚度，达到140mm以上为有效范围内。
3、存在的问题改进及处理
根据锚网喷支护在该巷的实施与使用效果检测以及服务时间长、矿井深部的地压情况该巷再套架U36型棚加强支护。
四、经济安全及社会效益分析
锚网喷支护给围岩一定的支护强度，与围岩共同组成支护体系，能有效地提高支护结构的承载能力，防止围岩松动圈继续扩大，增强了围岩的稳定性。因此，在矿井深部选用锚网喷支护巷道维修是有效途径，增强支护强度，减少返修次数，节省财力、物力、人力其经济效益显著。
作者简介：
王红卫，1969年7月生，男，助理工程师，2010年毕业于河南理工大学煤矿开采技术专业，现任河南煤化鹤煤集团三矿巷修一队主管技术员。
[关键词] 矿井深部 支护方式研究
一、推广理由
河南煤化集团鹤煤三矿矿井目前巷道支护方式主要采取的是：岩巷第一次支护锚网喷、架U型棚，个别地段加打锚索；煤巷第一次支护打锚杆挂网、架U型棚，个别地段加打锚索。
矿井目前巷道维修主要采取的是：架U型棚、补喷、恢复原来的巷道设计断面、处理巷道帮顶，局部底鼓挖底等；二水平大巷以上巷道采取架U型棚维修后，巷道基本破坏不大；二水平大巷以下如三水平行人下山、轨道下山、三水平南大巷等采用直接架U型棚支护后，一般10～12个月巷道就要返修一次，增加矿井维修费用。
巷道维修支护技术的关键是如何对破碎松动围岩加固补强，如果维修时间掌握不好，如在围岩剧烈活动期，在高地压尚未重新分布完毕之前进行，则支护效果不佳，一般支护方法很难保证巷道支护完好；如维修支护时间滞后，待变形严重后维修，巷道的有害变形将会加剧，巷道冒顶的可能性增加，围岩破碎松动的范围将加大，给巷道维修工作带来极大的困难，不但成本增加，安全性也没保证，因此，矿井深部在围岩运动不强，基本完整的情况下确定巷道维修支护方式是一个关键问题。
1、锚网喷支护的作用原理
1）锚杆支护
（1）预应力作用。锚杆打进岩体后，将层理、节理发育的岩层串联在一起，在眼孔口处加设垫板，加设垫板实际上等于给锚杆以预应力，由于锚杆有预应力，当围岩应力释放，岩体出现裂隙产生强拉应力时，锚杆的预应力可以起到阻止裂隙的继续扩大，增加了岩体的抗剪强度，使围岩被锚紧，形成承载体。
（2）围岩补强作用。巷道开掘后的壁面是双向受力状态，它的稳定程度比三向受力相差很多。而要使巷道壁面迅速达到三向受力状态，锚杆可以是巷道围岩壁面得到补强作用。
（3）组合和悬吊作用。在巷道层状顶板上安装锚杆，提高了顶板岩层的承载能力，能有效地阻止岩层的层间错动。可以将层状岩层组合成一个梁，减少扰度，自然就增加了围岩的抗弯强度。
（4）挤压加固和防止风化作用。在锚喷支护作用过程中，一方面，在锚杆孔全长范围内，阻止岩块的错动滑移，因而围岩变形受到抑制；另一方面，当围岩产生少量位移时，锚杆受拉，对围岩产生约束力，不仅能阻止围岩继续变形，而且两锚杆间的岩块在约束力的挤压下，产生“成拱效应”。喷射混凝土提高岩体的粘结力和内摩擦力，从而提高了围岩的强度。同时喷射混凝土层封闭了围岩，能够防止因水或风化作用造成的围岩破坏剥落。
（5）改善围岩应力状态作用。巷道检修刷面达到设计断面后，及时喷射一层具有早期强度的混凝土，一方面，将围岩表面的凹凸不平处填平，消除因岩面不平引起的应力集中现象，避免过大的集中应力造成围岩破坏；另一方面，使巷道周边围岩由双向应力状态变成三向应力状态，提高围岩强度。同时，给布置钢筋网也起到很好的作用，能使钢筋网紧贴围岩。
2）挂网的作用
增加喷层厚度、防止围岩脱落的作用。挂网后，可使一些松动的围岩不脱落，锚杆不外露，喷射混凝土后，使松动的围岩形成一个自然拱，锚杆全长能起到锚固作用，钢筋网可提高喷层抗弯与抗大变形的能力。
3）喷射混泥土的作用
由于喷射混凝土和岩石的紧密粘结，不能能防止围岩的局部破坏，而且还将不稳定围岩“组织”成为承载结构的一部分，即把原来的荷载变成结构，提高承载能力。
2、支护方案选择
从加固围岩考虑能改变岩体结构与力学性能，充分调动围岩自身支撑能力，选择支护方案为锚杆、钢筋网、喷射混凝土联合支护方案。
1）支护参数
（1）锚杆。选用直径18㎜×1800㎜的树脂锚杆；间排距500×500mm±100mm；锚杆角度≥750（与设计角偏差±30）锚固剂采用K2335型树脂锚固剂（材质、规格、配比、性能合格）；锚杆锚固力：80KN。
（2）钢筋网（材质、规格、品种和焊接质量合格）。选用直径φ6.5mm普通圆钢，网孔距100×100mm，每片网的规格为800×800mm，网片搭接为一个网格，用10#铅丝格格相互扭接牢固；（初喷钢筋网外保护层的喷层厚度不小于20mm，不大于40mm）
（3）喷射混凝土。混凝土选用32.5＃水泥、河沙、石子，配比为：1：2：2；河沙以中沙、粗沙，含水量控制在4～6％，可减少飞扬，又不堵塞管路，使用前过筛；石子要求最大粒径不得大于15㎜；喷射混凝土厚度：100㎜，基础深度：100㎜，喷射混凝土强度不得低于C20。速凝剂要求初凝小于3min，终凝小于10min，掺入量为水泥重量的2％～4％；
二、项目实施过程
1、时间与范围：2010年6月在矿井三水平-550m。
2、巷道维修地点：三水平-550m外水仓。
3、措施：
1）概况：三水平-550m外水仓属矿井深部在掘巷道，设计全长330m，该巷道顶底板岩性属泥岩易脱落，再加之地压影响，掘进至80m处已掘巷道压力增大、顶板下沉，对掘进工作造成一定的威胁，所以必须对已掘巷道进行维修二次支护。
2）施工工艺
扩刷断面→敲帮问顶打→打顶部锚杆眼→挂顶网→喷浆→打两帮锚杆眼→挂网→喷浆→5m后复喷。
3）主要技术措施
（1）施工人员爱护好在掘巷道风筒。
（2）爆破作业坚持“一炮三检、三人连锁、去二回一”制度，站岗人员必须拉警戒绳，严禁私自撤岗。
（3）坚持敲帮问顶制度，正确使用超前支护。
（4）搞好工程质量、文明生产。
（5）注意躲避来往车辆。
三、推广实施效果分析
1、验证时间
根据整修巷道的实际长度，每20m布置一个观测断面，每个观测断面布置5个测点；即正顶一个，两肩窝各一个，两帮拱基线下500mm各一个；每月观测一次，连续观测6个月。
2、使用效果
1）锚固力检测。用锚杆拉力计做抗拉力实验，经抽样检测锚固力能达到60KN以上满足要求；
2）喷后检测。用喷射混凝土厚度检测仪检测喷射厚度，达到140mm以上为有效范围内。
3、存在的问题改进及处理
根据锚网喷支护在该巷的实施与使用效果检测以及服务时间长、矿井深部的地压情况该巷再套架U36型棚加强支护。
四、经济安全及社会效益分析
锚网喷支护给围岩一定的支护强度，与围岩共同组成支护体系，能有效地提高支护结构的承载能力，防止围岩松动圈继续扩大，增强了围岩的稳定性。因此，在矿井深部选用锚网喷支护巷道维修是有效途径，增强支护强度，减少返修次数，节省财力、物力、人力其经济效益显著。
作者简介：
王红卫，1969年7月生，男，助理工程师，2010年毕业于河南理工大学煤矿开采技术专业，现任河南煤化鹤煤集团三矿巷修一队主管技术员。