论文部分内容阅读
摘要：按照传统的方法，通过采用锚网喷+架设U型钢的支护方式，对破坏严重的巷道进行处理，这种方式对人力、物力造成了大量的消耗，取得的效果也不尽人意。经过研究分析，本文认为通过注浆加固围岩与锚网+锚索+钢筋梯联合支护，提高围岩的整体性，对围岩自身的承载能力进行强化，在一定程度上能够确保巷道的稳定性。工程技术人员在九里山矿12采区下车场及轨道大巷集中交叉点试验应用了联合支护，取得了较好的效果。
关键词：壁后浆液 锚网+锚索+钢筋梯联合支护 整体性
承载能力
1 工程背景
焦煤公司九里山矿12采区下车场及西轨道大巷集中交岔点原支护方式为：砌硂与锚网喷。巷道围岩多为砂岩与粉砂岩，西轨道大巷在12采区下车场附近现有的断面、12下车场重车道断面、空车道断面分别为：B=3.8m、h=1.2m，B=2.6m、h=1.0m，B=2.6m、h=1.0m。空重车道牛鼻子之间相距10m左右，12下车场三角岩柱非常小，顶板岩石为黑色页岩泥岩互层，所承受的压力很大，历史上曾多次变形，虽多次扩修都未能控制围岩位移，巷道变形与日巨增，通风、行人及运输安全受到威胁。
通过采用传统的方法，利用锚网喷+架设U型钢对破坏严重的巷道进行支护，这种方式，对人力、物力造成大量的消耗，而且取得的效果也不理想。经过分析论证，认为通过注浆加固围岩与锚网+锚索+钢筋梯联合支护，提高围岩的整体性，进而对围岩自身的承载能力进行强化，在一定程度上确保巷道的稳定性。工程技术人员在九里山矿12采区下车场及轨道大巷集中交叉点试验应用了该联合支护，取得了较好的效果。
2 方案选择
2.1 采用的方法。利用高压水泥浆液改变围岩松、散、软的特性，全长锚固锚网支护全断面，喷射混凝土封闭围岩，观察巷道支护稳定情况，选择适时时机二次支护；二次支护仍采用刚柔相济办法，采用高强锚杆配合钢筋梯、喷射混凝土封闭，锚索进一步加固。
2.2 二次支护时间的选择。第一次支护于2011年3月结束，到2011年9月底，历时6个月交岔点附近喷体略有小裂隙，表明巷道围岩又开始释放压力，及时进行二次锚网支护。
3 锚杆、锚索及钢筋梯支护参数的选择
3.1 西轨道大巷扩修时，先扩修上部，循环进尺不超过1m，喷射混凝土50～80mm，打1.8m长的普通螺纹钢树脂锚杆，再喷射厚度为100mm混凝土。然后，按此方法施工下部，上部施工与下部施工相隔10m。第一次支护结束6个月后进行二次支护，采用2.4m长高强树脂锚杆，进行端锚。钢筋网规格为1.7m×0.9m。沿巷道断面周长铺设φ14mm圆钢制成的钢筋梯（钢筋梯用φ14mm钢筋加工，按锚杆间排距800mm×800mm加工，钢筋梯之间用挂钩连接，消除焊接造成的薄弱点。）然后，喷射混凝土100mm封闭巷道。第三步，打锚索，利用锚索孔注水泥浆加固围岩。
3.2 在巷道交岔点打注浆孔。注浆孔的深度以穿透裂隙带为宜，注浆标准如表1所示。每阶段钻孔施工完成后，及时埋管封孔，封孔时用棉丝配蘸水泥浆把注浆管与孔壁之间的空隙封严，封堵长度不少于100mm，封孔24小时后才可以注浆。
4 经济效益明显
过去采用锚网喷支护的扩修巷道，往往在扩修后1～2年即发生变形破坏，影响正常使用，必须采用U型钢棚进行二次支护，同样大的净断面，U钢支架支护比锚网支护修理工程量增加了20%左右，二次锚网支护费用是U钢支架支护的三分之一。现在通过围岩注浆加固与锚网+锚索+钢筋梯联合支护，试验成功后，完全可采用锚网喷支护的巷道支护，避免了架设钢性支架支护，大大节省了巷道维护费用，且节约了劳动力及劳动时间，同时增大了巷道有效断面积。
5 此方案的优点
①利用高压水泥注浆加固不仅改变了本巷道围岩松、散、软易膨胀的特性，高压浆液的渗透性同时也加固了交岔点附近西皮带大巷、西流水巷的围岩使之趋于稳定。②巷道开挖工程量相对减小。③全长锚固锚杆，可将巷道轮廓周围的松动圈进行胶结、加固，在巷道轮廓外形成致密加固环；利用高强锚杆的高预应力，将加固环与深部围岩形成加固拱；双层金属网克服了混凝土喷层在巷道收缩变形过程中因应力集中产生脱落现象。④在不受采动影响情况下，半圆拱巷道变形破坏主要以径向位移为主，钢筋梯增加了锚网喷支护层抗张拉强度，提高锚网喷支护层的整体支护强度。⑤利用锚索孔注浆技术现在已基本解决，可以对深部围岩注浆加固，从根本上保证巷道的稳定。⑥此方案可缩短施工期，降低施工难度，提高安全系数。
6 结论
焦煤公司九里山矿12采区下车场及西轨道大巷集中交岔点，巷道围岩通过围岩注浆加固与锚网+锚索+钢筋梯联合支护，进而提高了围岩自身的承载能力。成型后的巷道拱形圆滑，经测试锚杆的锚固力均达到100kN以上。2011年10月底二次支护结束到现在，交叉点附近巷道支护完好无损。
参考文献：
[1]李庆明.朝川矿一井开拓巷道支护形式研究与应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2008（10）.
[2]黄兴喜.土钉喷锚支护技术在新疆基坑支护中的应用[J].价值工程，2011（12）.
[3]李苏龙，侯玮，李新明，潘越，平建明.整合矿井采空区内掘进巷道围岩加固支护技术[J].煤炭科学技术，2012（11）.
关键词：壁后浆液 锚网+锚索+钢筋梯联合支护 整体性
承载能力
1 工程背景
焦煤公司九里山矿12采区下车场及西轨道大巷集中交岔点原支护方式为：砌硂与锚网喷。巷道围岩多为砂岩与粉砂岩，西轨道大巷在12采区下车场附近现有的断面、12下车场重车道断面、空车道断面分别为：B=3.8m、h=1.2m，B=2.6m、h=1.0m，B=2.6m、h=1.0m。空重车道牛鼻子之间相距10m左右，12下车场三角岩柱非常小，顶板岩石为黑色页岩泥岩互层，所承受的压力很大，历史上曾多次变形，虽多次扩修都未能控制围岩位移，巷道变形与日巨增，通风、行人及运输安全受到威胁。
通过采用传统的方法，利用锚网喷+架设U型钢对破坏严重的巷道进行支护，这种方式，对人力、物力造成大量的消耗，而且取得的效果也不理想。经过分析论证，认为通过注浆加固围岩与锚网+锚索+钢筋梯联合支护，提高围岩的整体性，进而对围岩自身的承载能力进行强化，在一定程度上确保巷道的稳定性。工程技术人员在九里山矿12采区下车场及轨道大巷集中交叉点试验应用了该联合支护，取得了较好的效果。
2 方案选择
2.1 采用的方法。利用高压水泥浆液改变围岩松、散、软的特性，全长锚固锚网支护全断面，喷射混凝土封闭围岩，观察巷道支护稳定情况，选择适时时机二次支护；二次支护仍采用刚柔相济办法，采用高强锚杆配合钢筋梯、喷射混凝土封闭，锚索进一步加固。
2.2 二次支护时间的选择。第一次支护于2011年3月结束，到2011年9月底，历时6个月交岔点附近喷体略有小裂隙，表明巷道围岩又开始释放压力，及时进行二次锚网支护。
3 锚杆、锚索及钢筋梯支护参数的选择
3.1 西轨道大巷扩修时，先扩修上部，循环进尺不超过1m，喷射混凝土50～80mm，打1.8m长的普通螺纹钢树脂锚杆，再喷射厚度为100mm混凝土。然后，按此方法施工下部，上部施工与下部施工相隔10m。第一次支护结束6个月后进行二次支护，采用2.4m长高强树脂锚杆，进行端锚。钢筋网规格为1.7m×0.9m。沿巷道断面周长铺设φ14mm圆钢制成的钢筋梯（钢筋梯用φ14mm钢筋加工，按锚杆间排距800mm×800mm加工，钢筋梯之间用挂钩连接，消除焊接造成的薄弱点。）然后，喷射混凝土100mm封闭巷道。第三步，打锚索，利用锚索孔注水泥浆加固围岩。
3.2 在巷道交岔点打注浆孔。注浆孔的深度以穿透裂隙带为宜，注浆标准如表1所示。每阶段钻孔施工完成后，及时埋管封孔，封孔时用棉丝配蘸水泥浆把注浆管与孔壁之间的空隙封严，封堵长度不少于100mm，封孔24小时后才可以注浆。
4 经济效益明显
过去采用锚网喷支护的扩修巷道，往往在扩修后1～2年即发生变形破坏，影响正常使用，必须采用U型钢棚进行二次支护，同样大的净断面，U钢支架支护比锚网支护修理工程量增加了20%左右，二次锚网支护费用是U钢支架支护的三分之一。现在通过围岩注浆加固与锚网+锚索+钢筋梯联合支护，试验成功后，完全可采用锚网喷支护的巷道支护，避免了架设钢性支架支护，大大节省了巷道维护费用，且节约了劳动力及劳动时间，同时增大了巷道有效断面积。
5 此方案的优点
①利用高压水泥注浆加固不仅改变了本巷道围岩松、散、软易膨胀的特性，高压浆液的渗透性同时也加固了交岔点附近西皮带大巷、西流水巷的围岩使之趋于稳定。②巷道开挖工程量相对减小。③全长锚固锚杆，可将巷道轮廓周围的松动圈进行胶结、加固，在巷道轮廓外形成致密加固环；利用高强锚杆的高预应力，将加固环与深部围岩形成加固拱；双层金属网克服了混凝土喷层在巷道收缩变形过程中因应力集中产生脱落现象。④在不受采动影响情况下，半圆拱巷道变形破坏主要以径向位移为主，钢筋梯增加了锚网喷支护层抗张拉强度，提高锚网喷支护层的整体支护强度。⑤利用锚索孔注浆技术现在已基本解决，可以对深部围岩注浆加固，从根本上保证巷道的稳定。⑥此方案可缩短施工期，降低施工难度，提高安全系数。
6 结论
焦煤公司九里山矿12采区下车场及西轨道大巷集中交岔点，巷道围岩通过围岩注浆加固与锚网+锚索+钢筋梯联合支护，进而提高了围岩自身的承载能力。成型后的巷道拱形圆滑，经测试锚杆的锚固力均达到100kN以上。2011年10月底二次支护结束到现在，交叉点附近巷道支护完好无损。
参考文献：
[1]李庆明.朝川矿一井开拓巷道支护形式研究与应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2008（10）.
[2]黄兴喜.土钉喷锚支护技术在新疆基坑支护中的应用[J].价值工程，2011（12）.
[3]李苏龙，侯玮，李新明，潘越，平建明.整合矿井采空区内掘进巷道围岩加固支护技术[J].煤炭科学技术，2012（11）.