李勝虎 周 剛

（陜西火石咀煤礦有限責(zé)任公司，陜西 咸陽713500）

1 工程概述

陜西火石咀煤礦有限責(zé)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(shè)計(jì)生產(chǎn)能力3Mt/a；三水平軌道大巷是火石咀煤礦為多個(gè)采區(qū)服務(wù)主要運(yùn)輸大巷，支護(hù)可靠性要求高。

2 問題提出

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

1）三水平軌道巷交岔點(diǎn)斷面跨度大，自身支撐能力小。 在巷道掘進(jìn)過程中，支護(hù)采用：頂板及兩幫布置Φ22×2200mm 高強(qiáng)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(qiáng)支護(hù)采用槽鋼棚并噴射混凝土。掘進(jìn)過去后，巷道兩幫內(nèi)擠、頂板整體下沉、噴層開裂、槽鋼破壞、水溝變形、底臌嚴(yán)重等。 嚴(yán)重影響了施工進(jìn)度和采區(qū)接續(xù)，不得不多次擴(kuò)修，浪費(fèi)了大量的人力、物力、財(cái)力。

2）巷道跨度普遍大于一般巷道，交岔點(diǎn)從4.0m 的斷面掘進(jìn)到牛鼻子處，最大斷面達(dá)到8.4m，高度從3.8m 最大達(dá)到4.9m；牛鼻子是支護(hù)對象，但同時(shí)也是維持頂板穩(wěn)定的支護(hù)體。 交岔點(diǎn)巷道在掘進(jìn)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(diǎn)區(qū)域應(yīng)力最集中的部位，應(yīng)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(jīng)受主巷及支巷成巷時(shí)的多次爆破作用，造成交岔點(diǎn)圍巖形成的裂隙區(qū)深度會增大若干倍。 牛鼻子維護(hù)良好，可以減小高應(yīng)力積聚，提高交岔點(diǎn)的支護(hù)效果。因此維持交岔點(diǎn)牛鼻子對頂板圍巖的支撐能力，必須對交岔點(diǎn)牛鼻子進(jìn)行重點(diǎn)支護(hù)就顯得格外重要。

3 方案設(shè)計(jì)

我們和濟(jì)南澳柯公司已經(jīng)在中央泵房采用高強(qiáng)中空注漿錨索支護(hù)進(jìn)行過試驗(yàn)，總結(jié)了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。通過試驗(yàn)比較，注漿錨索支護(hù)與單純的錨網(wǎng)索支護(hù)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(wǎng)索噴與中空注漿錨索二次支護(hù)的聯(lián)合支護(hù)交岔點(diǎn)。

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(hù)。

圖1

巷道開門口后在兩排錨桿中間打設(shè)一排注漿錨索，然后恢復(fù)使用工字鋼拱形棚進(jìn)行支護(hù)。

在兩排錨索梁之間按間距800mm 打設(shè)中空注漿錨索， 同時(shí)在同排的兩錨索梁中間打設(shè)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(shè)位置距巷道底板600mm。

交岔點(diǎn)支護(hù)采用Φ22 高強(qiáng)螺紋鋼錨桿和Φ22 錨索對穿支護(hù)。

4 總結(jié)

1）通過一個(gè)月的觀測，三水平軌道大巷交叉點(diǎn)的巷道頂板累計(jì)下沉量控制在100mm 內(nèi)，兩幫累計(jì)變形量控制在200mm 以內(nèi)。 此后巷道即進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，達(dá)到預(yù)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(kuò)修而帶來的浪費(fèi)，提高了效率，保證了安全生產(chǎn)。同時(shí)為深部松散軟巖巷道支護(hù)積累了經(jīng)驗(yàn)。

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