复合支护在扩修巷道中应用及技术探究

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1、复合支护在扩修巷道中应用及技术探究【摘要】本文从分析复杂层位软岩巷道变形破坏特点入手简要介绍了36U钢加锚注、喷浆复合支护技术理论，然后将其应用于平煤十二矿己七二期回风下山破碎岩体的支护设计。根据该设计进行施工后，经过矿压观测和对比，取得了显著的支护效果和经济效益。【关键词】复杂层位软岩；复合支护；扩修巷道1工程地质概况平煤十二矿己七二期回风下山担负着二水平的通风任务，服务年限达30多年，主要布置在己15煤及距顶底板3-5m的岩层中，所处煤岩层主要包括己15煤、已16-17煤、砂质泥岩、细砂岩等，且其顶底板均为砂质

2、泥岩，围岩松散、软弱，承载能力相对较低，碎涨现象明显，且这些岩层遇水或吸湿后，具有明显的软化现象，在水的作用下极易出现泥化；且该段工程的埋深已达600-700m,上覆岩层所产生的垂直压力和侧向压力也较大。巷道使用至今已经过多次扩修，效果均不理想，巷道变形破坏后，修复时仍以U型钢支架为主进行支护，支架后使用坑木或背板存在严重的空顶和旷帮现象，支架受力性能较差，巷道出现脱皮掉磴，底臓，支架周围布置的各种背板和金属网不能有效限制围岩的变形，出现严重的折断、扭曲及外露，支架扭曲破坏、形成尖顶，柱脚内移、扭断，卡缆、小板压断

3、等现象，已严重影响矿井通风。2巷道的破坏原因巷道的破坏原因：(1)巷道变形破坏后，扩修时仍以u型钢支架为主进行支护，支架后采用坑木背板存在较严重的空顶和旷帮现象，支护受力性能较差，相对地降低了巷道支护结构的承载能力，影响了巷道的整体稳定性。从而造成支架出现严重的折断、扭曲，形成尖顶等各种变形破坏方式，巷道出现比较严重的断面收缩，主要是两帮和底角的内挤以及底脇等变形破坏方式。(2)由于地质构造作用，围岩节理发育，岩性破碎，自稳性差，变形破坏后的巷道围岩松动圈2-4m,其主要特征是软弱、松散和破碎，且软化和泥化现象显著

4、，使得围岩的力学特性显著降低和弱化，承载能力极低,从而无法实施有效的主动支护等加强支护手段，加剧了巷道后期的变形破坏。(3)巷道受地质构造应力显著，多处出现脱皮掉渣，底鼓，支架周围布置的各种背板和金属网不能有效限制围岩的变形，出现严重的折断、扭曲，柱脚内移，卡缆、小板压断，支架严重变形等现象。3巷道扩修支护方案的选择针对复杂层位软岩巷道变形破坏特点支护方式通常采用锚网索喷联合支护、可缩性金属支架加喷浆等支护形式。分析己七二期回风下山服务年限较长，且受到回采工作面的采动影响，如果不采取有效的加固，将无法控制巷道的剧烈

5、变形。为了解决这一支护难题，十二矿成立专业攻关技术小组，巷道采用36U型钢加锚注、喷浆联合支护提高巷道围岩的稳定性，改良整体支护结构，有效地改善巷道围岩的应力分布，减少巷道的位移量，保证支护结构的长期整体稳定性,是一种非常好的加固支护形式。采用36U型钢加锚注、喷浆联合支护在复杂层位软岩支护巷道中已取得了显著效果。4施工工艺首先进行巷道两帮断面的刷大及卧底，并采取有效的临时支护后，拆除巷道原有U型钢支架，及时架设新的可缩性36U型钢支架，铺设金属网，并当班喷浆封闭围岩。然后滞后利用注浆短管对36U型钢支架与喷网支护

6、进行壁后充填注浆。在壁后充填的基础上，再滞后一段距离（20-30m）,沿巷道全断面隔排布置螺纹钢锚杆和内注浆锚杆，安装好锚杆托盘后，进行喷浆封孔，并利用外露的内注浆锚杆孔口对深部围岩进行注浆加固。再在巷道的底角处钻取锚杆孔，隔排安装底角加长螺纹钢锚杆和内注浆锚杆，并进行顺序注浆加固。36U型钢加锚注、喷浆联合支护：（1）工艺流程：拆除原有支架架设新36U钢和喷网初次支护一壁后充填注浆一施工全断面锚杆与注浆一底角锚固与注浆。（2）壁后充填工艺流程：打眼一安装短管一封孔〜喷浆〜注浆。（3）锚杆注浆工艺流程：安装注浆锚杆

7、f喷浆封闭f注浆f安装锚杆托(4)底角锚固与注浆工艺流程:安装锚杆一安装内注浆锚杆一管口封闭一注浆加固。5施工要求及参数设计5.1U型钢支架与喷网初次支护及参数设计首先采用风镐等工具进行巷道断面的刷大，然后及时架设可缩性U型钢支架，铺设金属网，尽量避免出现空顶和空帮等现象，并当班进行喷浆，及时封闭围岩。可缩性U型钢支架采用36U型钢制作，排距为600mm,金属网规格为2.4reX0.8m,采用8#钢丝点焊钢筋网，喷射混凝土的初喷厚度50-80mm,使喷层将U型钢的翼缘覆盖好,避免在注浆过程中出现漏浆等问题。5.2壁

8、后注浆充填及加固参数安装注浆短管时，必须控制短管的外漏长度，保证安装质量，避免注浆时出现跑浆现象。要保护好注浆短管的孔口和螺纹段，防止因孔口破坏或被堵影响注浆。将水灰按规定的比例制成水泥浆，并保证在注浆时不发生吸浆龙头堵塞及堵管等现象，并根据需要及时调整浆液参数。控制好泵的压力，以免发生管路堵塞及崩管等现象，及时拆除和清洗注浆注浆短管采用＜1)26mm的6分