三软巷道交岔点支护技术的运用分析

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【摘要】目前在三软巷道支护上，具有非常大的困难。尤其是对于三软巷道交岔点的支护，更是出现了非常大的阻碍。本文通过研究河南能源化工集团常村煤矿的具体情况，对交岔点使用锚网喷，锚索以及U型棚方式进行支护，让支护效果达到最佳程度，以期保证巷道的整体的质量。

【关键词】三软巷道；交岔点；支护技术

引言

该地区煤矿矿井中煤层顶底板围岩非常柔软，容易破碎。一旦遇到水，很容易膨胀，属于具有代表性的三软地层。在巷道交岔点处，其应力集中显著，压力非常大，支护难度大。如果仅仅只是使用简单的支护形式无法达到要求，所以为了让岩体具有承载能力，对交岔点使用锚网喷，锚索以及U型棚形式进行支护，让支护效果达到最佳程度，以期保证巷道的整体的质量。

1.施工地点的具体情况

交岔点处在11采区第三中部车场同运输巷的结合地域。11采区第三中部车场地面标高+192m- +195m，巷道底板标高-116m，埋深308m-311m。早期的支护方案是工字钢梯形棚，梁长3.4m，净高2.3m，净断8.7m2。因为支护存在时间较长，而且很少进行维护，巷道出现比较严重的变形，工字钢棚梁被压弯等等其他情况。目前巷道宽度只有1.8m，断面也只有3m2。为了可以达到1107工作面综采设备的运输，安装生产需要等其他各方面的要求，必须对交岔点进行大断面扩修。轨道下山巷道也属于扩修巷道，早期的支护方案过于滞后，因此必须排除，否则会对巷道造成一定程度的威胁[1]。

2.具体方案制定

2.1断面设计

因为11采区是常村煤矿当前非常重要的生产采区，在11采区运输以及通风中处于重要的地位。另外由于从11采区的工作面设备的运输，以及安装实际情况入手，在制定具体方案时，11采区第三中部车场巷道净断面面积不能少于15m2，U型棚支架主要分为3部分，弧形顶梁和2根架腿。梁长为4 608mm，腿长3 470mm，腰宽4 300mm，底宽为4 800mm，净高3 800mm。具体见图1.

2.2支护设计

交岔点处支护方案使用锚网喷，锚索以及U型棚协同支护方式进行支护。首先从11采区轨道下山下部车场扩修到交岔点时，必须预期建设锚杆，锚索，加固顶板和巷帮。一般情况下，锚杆间，排距为600mm×600mm，锚索间距为1.5m，排距为1.5m；其次在交岔点量变搭建净断面面积为14.6m2的36u型钢U型棚支架，中间区域使用5.0m工字钢梁连接牢固，间距为1.0m，一旦出现空顶空帮，那么必须使用水泥砂浆灌浆来充填；最后对三岔点进行喷浆进行加固。

3.施工工艺

3.1建立锚杆以及锚索

首先一般情况下，锚杆建设都采取钢筋锚杆结合树脂药卷的方式，锚杆长度为3.0m，锚杆间距为600mm，排距为600mm，锚杆建设必须和掘进工作面进行吻合。每根锚杆使用2卷树脂锚固剂进行加固，锚固长度不能少于700mm，锚杆外露长度不能超过100mm，药包在使用20min后才进行螺丝的加固；其次锚索使用直径不能少于17.8mm，长6 000mm的钢绞线结合锁头，托盘制作。其中锚索长度为5700mm，外部区域为300mm，每孔使用4个直径25mm，长为350mm的树脂锚固剂加固，锚固力不能少于160kN/根。托盘使用长500mm的工字钢制作，同时在上面钻1个直径不能小于17.8mm的圆孔，锚索建设和掘进工作面保持吻合。锚索间距为1.5m，排距为1.5m[2]。

3.2构建U型棚

首先，U型棚主要分为3部分，弧形顶梁和2根棚腿，弧形顶梁梁长4 608mm，水沟侧腿长3 770mm，另一侧腿长3 470mm，腰宽为4 300mm，底宽为4 800mm，净高为3 800mm，净断面面积为14.6m2；其次在交岔点口两边搭建2个U型棚支架，中间区域使用4.0m工字钢梁连接加固，间距为1m，一旦出现空顶空帮，那么必须使用水泥砂浆进行填充。

3.3喷浆

首先，混凝土中的水泥，砂，石子的比例为1∶2∶2，水泥为42.5#硅酸盐水泥，石子粒度为5mm，速凝剂掺量是水泥质量的3%左右；其次为了确保喷浆厚度，以期让表面保持光滑，应该采取挂线喷浆，其顺序基本为先下后上，先凹后凸等。

4.巷道质量检测以及矿区检测

首先是对于锚杆以及锚索固力检测。锚杆锚固力检测使用LZD-200型锚杆拉力计进行拔拉。锚索锚固力检测使用MGL-20型锚索拉力计进行拔拉。在施工区域内，施工人员必须注重对于所打的锚杆，锚索的锚固力进行严格的检查，如果锚杆，锚索没有达到目标，那么必须进行补打，直达满足具体的要求；其次是螺母扭力矩检测。施工人员对所打设锚杆使用的扭矩扳手做螺母扭矩检测，如果没有达到要求，那么必须再次进行加；最后是巷道围岩位移检测。此交岔点位置设置检查点，检测巷道顶底板移近，以及水平变形等其他情况。

5.支护效果总结

首先对于矿压观测变形研究。此前对于交岔点的监测，施工后30d后，平均顶底板位移量4.0mm，日顶底板移近量最大6.5mm，水平平均移近量为3.0mm；施工后60d后，顶底板和水平移近量大多在稳定的范围之内；其次是对于锚杆以及锚索效果研究。根据有关的试验结果得知，锚杆受力为30-40kN，锚索受力为100-160kN，U型棚肩窝处锚杆以及锚索的受力非常大。从时间上来分析，锚杆，以及锚索前期受力非常大，在一段时间后可以趋于稳定。

6.结语

综上所述，本文主要以河南能源化工集团常村煤矿的三软巷道交岔点支护技术为研究对象，在历经几个月的监测之后，在交岔点使用锚网喷，锚索以及U型棚协同支护方式进行支护，可以良好的降低地巷道的变形程度，能够很好的常村煤矿三软巷道交岔点支护困难，确保了巷道整体质量，达到了通风，以及运输等其他方面安全要求。一般情况下，交岔点处如果使用传统的抬棚支护技术时，其支架非常不稳定，整体性也非常差。一旦出现重大的水灾事故，交岔点支架非常容易冲垮塌落，巷道很容易出现冒顶情况。本文使用的使用锚网喷，锚索以及U型棚协同支护方式进行支护，可以让交岔点处支架同巷道内支架成为一个统一的整体，稳定性得到一定程度的提升，同时抗灾能力也得到明显提升。因此该支护设计方案基本上完成了设计的预期目标，值得在三软巷道交岔点的支护技术应用上全面推广[3]。

参考文献

[1]张春光，崔敬媛，张万辉.三软巷道交岔点支护技术应用研究[J].中州煤炭，2010，8（25）：9-10.

[2]陈兴旺，常国徽，王浩东等.联合支护技术在巷道交岔点的应用[J].中州煤炭，2011，1（25）：134-135.

[3]高永松，高山，弋光辉等.U型钢异形梁在煤巷交岔点的支护技术研究[J].中国高新技术企业，2011，6（20）：36.