[摘 要]針對(duì)朱仙莊煤礦Ⅱ857區(qū)段煤倉(cāng)在破碎泥巖復(fù)雜地質(zhì)條件下支護(hù)技術(shù)難題進(jìn)行研究分析，提出了二次錨網(wǎng)噴+注漿+井圈+鋼筋混凝土聯(lián)合支護(hù)措施。生產(chǎn)實(shí)踐表明：該支護(hù)方案及支護(hù)參數(shù)，能夠有效控制圍巖變形，且施工工藝簡(jiǎn)單，施工速度快，支護(hù)強(qiáng)度大，滿足安全生產(chǎn)需要，能夠在類似復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤倉(cāng)施工中推廣應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]復(fù)雜地質(zhì) 煤倉(cāng) 聯(lián)合支護(hù) 推廣應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）15-0180-01

0、前言

采區(qū)區(qū)段煤倉(cāng)作為煤礦井下生產(chǎn)過程中一種特殊的運(yùn)煤及儲(chǔ)煤方式，是井下煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)中極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)礦井連續(xù)生產(chǎn)意義重大。但其受地質(zhì)條件和采動(dòng)影響，以及生產(chǎn)過程中受到采煤工作面采出的矸石撞擊，煤倉(cāng)井壁極易變形、破壞。因此前期煤倉(cāng)施工過程中選擇合理的支護(hù)措施對(duì)煤倉(cāng)后期的使用極其重要。目前國(guó)內(nèi)大部分煤倉(cāng)采用混凝土、鋼筋混凝土支護(hù)。

朱仙莊煤礦Ⅱ857區(qū)段煤倉(cāng)位于Ⅱ857集中巷與Ⅱ5運(yùn)輸上山平面交叉點(diǎn)處，倉(cāng)體圍巖主要為泥巖，且較破碎，煤倉(cāng)施工前采用反井鉆進(jìn)行鉆孔時(shí)，層發(fā)生過鉆孔塌孔，片幫現(xiàn)象。由于工作面接替等原因，礦方要求施工工期比較短，另外考慮到倉(cāng)體內(nèi)圍巖條件復(fù)雜，支護(hù)質(zhì)量要求比較高等因素，設(shè)計(jì)采用二次錨網(wǎng)噴+注漿+井圈+鋼筋混凝土聯(lián)合支護(hù)措施，取得了良好的支護(hù)效果。

1、工程概況

Ⅱ857區(qū)段煤倉(cāng)上口位于Ⅱ857集中巷內(nèi)，倉(cāng)下口位于Ⅱ5運(yùn)輸上山內(nèi)，凈深16.4m，倉(cāng)體設(shè)計(jì)斷面直徑為3.8m，最大凈斷面直徑為3.0m。服務(wù)年限為6年。

煤倉(cāng)施工前，先采用反井鉆施工一個(gè)直徑Φ=1.2m的小眼。根據(jù)反井鉆情況看，該煤倉(cāng)整體巖性為泥巖，巖性破碎，反井鉆施工期間出現(xiàn)塌孔、片幫現(xiàn)象。

2、支護(hù)方案及支護(hù)參數(shù)

支護(hù)方案：采用二次錨網(wǎng)噴+注漿+井圈+澆灌鋼筋混凝土聯(lián)合支護(hù)。

支護(hù)參數(shù)：

（1）二次錨網(wǎng)噴

一次支護(hù)采用GM22/2500-490高強(qiáng)螺紋鋼錨桿，錨桿間排距800mm×800mm，錨桿安裝后的初錨力矩≮300N·m，錨固力≮80KN。二次支護(hù)采用GM22/3000-490高強(qiáng)螺紋鋼錨桿，間排距為800×800mm。鋼筋網(wǎng)采用采用直徑Φ6mm圓鋼加工，網(wǎng)孔為150×150mm，初噴30～50mm，噴砼強(qiáng)度C20。

（2）注漿

采用Φ25×2500mm中空注漿錨桿，注漿錨桿間、排距1600×1600mm，孔口采用快硬水泥封孔，封孔長(zhǎng)度不小于300mm。注漿錨桿施工2排且煤倉(cāng)噴漿結(jié)束后，自下而上進(jìn)行注漿作業(yè)。

采用2ZBQ型氣動(dòng)注漿泵注漿泵， PO.42.5級(jí)水泥，注漿液成分要求：配比按水：水泥=1：1。漿液應(yīng)混合均勻，無團(tuán)塊，不過稠。注漿壓力為2～4Mpa。拌漿采用2只1.2m左右高的鐵皮桶，交替使用

（3）井圈

井圈采用29#U型鋼加工，U型鋼搭接長(zhǎng)度500mm，采用兩付限位卡纜+一付普通卡纜卡緊，卡纜扭矩不小于300N·m，井圈間距1m，并在U型棚搭接處各使用一道金屬拉板，拉板采用10mm厚鋼板加工，長(zhǎng)×寬=870×100mm。

（4）澆灌鋼筋混凝土

澆灌鋼筋混凝土，縱、橫筋采用直徑Φ16mm螺紋鋼，鋼筋安設(shè)間排距300×300mm，搭接長(zhǎng)度及彎鉤長(zhǎng)度不得低于320mm，鋼筋交岔處采用10#鐵絲綁扎。澆灌厚度400mm，強(qiáng)度C40。（見圖1）

3、聯(lián)合支護(hù)作用原理

（1）二次錨網(wǎng)噴

雙網(wǎng)雙盤將原本承載力較低的混凝土噴層變成鋼筋混凝土碹，內(nèi)層鋼筋網(wǎng)的有效約束作用使得其內(nèi)的混凝土從二向應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)化成三向壓應(yīng)力狀態(tài)，導(dǎo)致碹體承載能力的大幅提高，同時(shí)由于錨桿的作用，給碹體數(shù)個(gè)向外橫向作用力，從而又將碹體的承載力在上述基礎(chǔ)之上又提高3-5倍。同時(shí)雙層錨網(wǎng)，使錨桿支護(hù)間排距減少，相當(dāng)于加密了錨桿支護(hù)作用，加大改善了圍巖應(yīng)力狀態(tài)，提高了巷道自穩(wěn)能力。碹體承載力的提高，有效約束了松動(dòng)圈的擴(kuò)展，對(duì)提高松動(dòng)圈承載能力、降低圍巖的應(yīng)力集中程度均有較大的積極作用。

（2）注漿

注漿加固使破碎圍巖形成一個(gè)整體，給深部圍巖提供一個(gè)較大的徑向約束，改善巷道圍巖應(yīng)力狀況，從而控制圍巖變形。

（3）井圈

采用29U型鋼加工而成的井圈，配合GM22/2500—490高強(qiáng)錨桿，具有較高的工作阻力特性，提高了圍巖承載能力。

（4）鋼筋混凝土

在二次錨網(wǎng)+井圈支護(hù)的基礎(chǔ)上，采用鋼筋混凝土支護(hù)，不僅進(jìn)一步提高了圍巖穩(wěn)定性，增加了煤倉(cāng)安全系數(shù)，提高了煤倉(cāng)抵抗煤矸沖擊的強(qiáng)度，而且還提高了煤倉(cāng)表面的光滑度，使煤倉(cāng)在使用過程中不易堵塞，有利于煤倉(cāng)后期的安全正常使用。

4、施工工藝

煤倉(cāng)先施工直徑Ф=1.2m的反井鉆，在已有反井的基礎(chǔ)上，采用鉆爆法自上而下一次刷至設(shè)計(jì)斷面，配合錨網(wǎng)噴作為臨時(shí)支護(hù)，自煤倉(cāng)下鎖口開始，自下而上完成倉(cāng)壁的澆灌。

刷大時(shí)，采用光面爆破。要嚴(yán)格控制爆破藥量，盡量降低爆炸沖擊波對(duì)圍巖的破壞，減少圍巖爆生裂隙，提高倉(cāng)壁平整度。如倉(cāng)壁巖性松軟應(yīng)盡量采用風(fēng)鎬刷擴(kuò)。巖石破碎時(shí)可采用先噴漿后打錨桿方式防止片幫。

刷大施工工序：安全確認(rèn)→打眼→敲幫問頂→裝藥爆破→敲幫問頂→放矸子、清底驗(yàn)炮→打錨桿掛網(wǎng)臨時(shí)支護(hù)→施工注漿錨桿→每?jī)裳h(huán)噴砼一次（巖性差時(shí)，一掘一噴）。

刷大臨時(shí)支護(hù)：采用錨網(wǎng)噴作為臨時(shí)支護(hù)。采用GM22/2500-490高強(qiáng)螺紋鋼錨桿，間排距800×800mm；鋼筋網(wǎng)由直徑φ=6mm圓鋼加工焊制，網(wǎng)孔150×150mm；錨桿角度按向心布置，錨桿托盤緊貼巖面，錨桿初錨扭距≮300N·m，錨拔力≮80KN，不得出現(xiàn)失效錨桿，否則必須在錨桿周圍100mm范圍內(nèi)補(bǔ)打；鋼筋網(wǎng)之間要聯(lián)緊聯(lián)牢；每2循環(huán)噴砼一次。砼配比：水泥：黃沙：瓜子片=1：2：2，速凝劑摻入量3﹪，初噴30～50mm。

澆灌鋼筋混凝土：倉(cāng)體澆灌前先在倉(cāng)體內(nèi)布置兩層鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)之間間距200mm。根據(jù)倉(cāng)體的不同位置，預(yù)先在煤倉(cāng)上口安全地點(diǎn)，將鋼筋截出相應(yīng)長(zhǎng)度，握成對(duì)應(yīng)形狀，澆灌前下到倉(cāng)體綁扎。倉(cāng)體澆灌前，先對(duì)煤倉(cāng)下口眼中前后各2.0m的巷道立模，按設(shè)計(jì)布置橫筋、豎筋，立碹骨、碹板，從下往上將鎖口部分澆灌成一個(gè)整體，再自下而上進(jìn)行澆灌。

井圈安裝：在倉(cāng)體部分將每節(jié)井圈打兩個(gè)生根錨桿固定在倉(cāng)壁上，井圈與巖壁之間空隙采用混凝土澆灌嚴(yán)實(shí)，錨桿規(guī)格GM22/2500-490高強(qiáng)螺紋鋼錨桿。固定一個(gè)井圈后再進(jìn)行澆灌，井圈間距1000mm，澆灌夠距離后再固定一個(gè)井圈，如此循環(huán)進(jìn)行。

5、結(jié)束語

朱仙莊煤礦Ⅱ857區(qū)段煤倉(cāng)在破碎泥巖的復(fù)雜條件下，采用二次錨網(wǎng)噴+注漿+井圈+鋼筋混凝土聯(lián)合支護(hù)措施，從施工至工作面回采結(jié)束以來，倉(cāng)體沒有出現(xiàn)坍塌、井壁遭到破壞的現(xiàn)象，使用效果良好，實(shí)踐證明：該支護(hù)方案及支護(hù)參數(shù)，能夠滿足在破碎、復(fù)雜圍巖條件下安全使用要求，且施工工藝簡(jiǎn)單，操作方便，工人勞動(dòng)輕度小，施工速度快，支護(hù)強(qiáng)度大，能夠在類似復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤倉(cāng)施工中推廣應(yīng)用。

作者簡(jiǎn)介

周松（1989～），男，江蘇徐州人，2007年畢業(yè)于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)采礦工程專業(yè)，現(xiàn)在淮北礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司朱仙莊煤礦技術(shù)科從事技術(shù)管理工作。