【摘 要】安徽恒源煤電股份有限公司祁東煤礦地質條件復雜，各類巷道的維護問題突出，巷道工程質量已嚴重制約現代綜合機械化開采水平的正常發揮。巷道的難維護問題主要表現在巷道持續變形，屢修屢壞，尤其底臌嚴重，影響開采、運輸、通風等主要生產環節。針對巷道支護中的底臌問題，通過實地考察、技術論證，在頂幫錨桿、錨索加注漿的基礎上對底板進行組合錨注加固。通過巷道試驗及支護效果監測，變形量控制在100mm以內，取得了良好的經濟、技術效果。

　　【關鍵詞】工程師發表論文,高應力,軟巖巷道,底臌治理,底板錨注

　　1 工程概況

　　祁東煤礦-500m運輸石門，位于礦井西翼，巷道標高-504m，巷道設計長度1500米。巷道采用錨網噴索支護，跟中腰線施工，凈寬×凈高=3.6×2.8(m)，斷面面積8.7m2。頂底板以深灰色、含植物化石的泥巖及灰色、塊狀、水平層理的粉砂巖為主，部分地段為節理性發育的細砂巖，地質條件復雜、構造較多，表現出極強的松、散、軟、弱的特性，強度較低，遇水具有明顯的軟化、泥化和強膨脹現象。原支護方案為：頂板完整情況下，采用錨網噴索支護，半圓拱斷面，幫頂錨桿均采用Φ20mm，長2.4m的左旋無縱筋等強螺紋鋼樹脂錨桿，間排距為700mm×700mm;頂板破碎情況下，錨網噴支護不能滿足現場要求時，采用U29型棚支護，棚距700mm。實施該支護方案以來，局部構造帶巷道變形較大，底鼓量達到950 mm，兩幫移近量達到800 mm。經反復刷幫、臥底修護，巷道仍不斷產生新的漲幫、底臌，嚴重影響了礦井西翼的煤炭運輸。

　　2 底板破壞原因分析及對策

　　-500運輸石門屬高應力軟巖巷道的范疇，其所處巖層的巖性為泥巖，泥巖遇水膨脹并發生泥化，地應力明顯。巷道開挖后，破壞了原巖的應力平衡狀態，周圍巖體由三向受力變為二向受力，在應力的作用下，圍巖向巷道空間收斂變形，并首先在支撐能力小的底板被突破發生位移，產生底臌。

　　通過對巷道破壞尤其底臌的主要原因分析研究，只有對癥下藥，才能藥到病除。底板必須與頂幫形成一樣的支護強度，才能使巷道斷面受力均勻，但由于其空間位置所限，一般措施不可能達到頂幫一樣的支護密度和強度，為此我們采用約1.8m×2m間排距的高強度組合錨索(一般深度十幾米)緊固住類似頂幫噴層的鋪在底板上的梁網砼體，并在梁網砼體下注漿加固，恢復底板下部巖石的強度，將這一方法稱之為組合錨注加固技術，與頂幫支護形成有機的整體，使巷道整個斷面受力均勻，保持巷道的穩定。

　　3 現場工業性實驗

　　3.1 錨注加固內容

　　(1)頂幫采用錨、網、噴、注，個別變形嚴重段采用U型棚并噴漿、注漿加固。注漿加固深度不小于6m。

　　(2)底板組合錨索注漿加固。

　　因底板經過多次臥底比較松軟破碎，直接打孔成孔困難，先對底板進行淺孔預注漿，為打錨索孔和深孔注漿承壓創造條件。首先對底板淺部6m松動圈進行雙液預注漿;之后施工組合錨索孔，安裝組合錨索，下注漿管、封孔;利用錨索孔對底板深部進行雙液注漿;將巷道底板臥至設計深度以下400mm，并依次鋪鋼筋網、鋪底梁、上大、小托盤、索具張拉錨索;巷道底板澆砼至設計標高;待澆砼凝固后再對底板打6m淺孔進行二次注漿。

　　3.2 底板錨注施工

　　3.2.1 主要施工設備及材料

　　設備為QZJ-25架柱式氣動鉆機、QZB-15/40氣動雙液注漿泵、水泥攪拌機等及水泥、水玻璃注漿材料。

　　3.2.2 施工順序

　　前期準備→底板淺部預注漿孔打眼及注漿 →組合錨索孔打眼→下組合錨索、端錨、封孔→組合錨索孔注漿→清底鋪網、上底梁、上托盤、張拉→澆砼→砼下打眼注漿→結束。

　　3.2.3 底板預注漿孔及組合錨索布置參數

　　3.2.3.1 淺部預注漿孔參數

　　采用五花布置垂直孔，排距2.0m，每排3個孔，孔深為6m。

　　3.2.3.2 組合錨索布置參數

　　采用五花布置，組合錨索排距2.0m，巷道中心一組，兩側錨索間距1.8m。錨索孔參數：孔徑Φ90mm，孔深為12.5m，中間孔為垂直孔，兩邊孔外擺15°。

　　見組合錨注布置示意圖(圖1)。

　　3.2.4 底板預注漿孔及組合錨索布置參數

　　3.2.4.1 前期準備

　　(1)將施工范圍內的幫頂按有關要求檢查并維護，達到安全作業標準;

　　(2)清理施工區域內的各種無用設施和設備，平整底板，底板不得有積水，如有則排干或填平;

　　(3)將壓風(壓力不低于0.6 MPa，風量不低于 20 m3/min)、水(壓力不低于0.4MPa，有效流量不低于15m3/h)接至施工作業現場，間隔30m留一個壓風(φ1.2寸球閥)、水(φ10球閥)接頭。

　　3.2.4.2 底板組合錨索施工

　　(1)組合錨索規格形式

　　組合錨索選用3根直徑為Φ17.8mm、長度為12.5m的鋼絞線作為一束大錨索，頭部3m段編制成串珠狀，以利固結增強錨索拉力，間隔1m固定支架和卡箍，使錨索均勻支撐。每組錨索配用400×400×16mm和200×200×12mm鋼托盤各一塊，三孔索具1個。

　　(2)打錨索孔

　　用QZJ-25架柱式氣動鉆機配φ90mm鉆頭打到設計深度12.5m或稍深些。

　　(3)將按規格要求編制好的組合錨索推送入孔，直至孔底。如底板出水，采用全孔段注漿。

　　(4)用水泥編織袋堵塞錨索孔口，以防掉入雜物。

　　(5)取出塞孔水泥編織袋，下注漿管，用適量棉絲或水泥袋纏繞在錨索上，用鉆桿將其推至距孔口2.5m深處，向孔內塞入水泥水玻璃塑膠泥并搗實進行封孔。

　　(6)通過預埋的深部注漿管對錨索孔深部進行注漿，注漿壓力4～5MPa。

　　(7) 7天后鋪設底網、工字鋼底梁，安裝托盤，索具進行張拉，要求單根拉力120KN。金屬網采用Ф6.5圓鋼焊制，網格規格為：100×100mm，網片規格：1000×1000mm(長×寬)，金屬網間沿邊交叉不小于100mm，并用10號鉛絲捆扎。