巷道过软岩的支护
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摘要通过对软岩及过构造带巷道压力及支护分析，提出巷道支护工艺改进方案。通过在潘一煤矿软岩巷道中的应用与实践，并因此而取得了显著的经济效益和社会效益。
关键词巷道软岩支护
1.0 引言
巷道过软岩及构造带历来是施工的难点和弱点，随着矿井开采深度的不断增大，巷道所处地层压力增大，巷道变形严重，造成折帮、底鼓，虽经多次修复不能稳定，增加了巷道维护费用，影响巷道使用，同时在巷道修复中带来不安全因素。为降低巷道维护费用和保证使用，必须对巷道支护进行综合考虑。
2.0原因分析
煤矿巷道在过软岩及构造带期间，巷道围岩较松软，周围岩石自承能力较差，易出现折帮，掉顶现象，很容易发生冒顶，给施工和安全管理带来一定难度。目前在巷道设计时，一般都尽可能避免巷道布置在软岩位置，但穿层石门施工时难免遇到软岩，在巷道施工时也不可避免遇到软岩和构造带。目前巷道遇到软岩和构造带时一般采用架设U29型棚通过，增加巷道支护稳定性。采用架U29型棚通过软岩和构造带实践证明是可行的，U29型棚架设后能及时支撑巷道围岩自重产生的压力，达到支护目的。
同时U29型棚具有一定压缩量，在压缩时对巷道周围岩石产生抗压缩力，在抗压缩力作用下，巷道周围岩石密度增大，达到抵抗原岩应力的作用。当巷道支护应力与巷道原岩应力达到平衡时巷道支架不再变形，巷道支护保持平衡状态，U29型棚依靠自身压缩变形，对巷道周围岩石产生支护应力，达到支护目的。当巷道压力小于U29型棚支护刚度时，U型棚不会被压垮或压损，能够满足支护要求。随着煤矿开采深度不断加大，巷道所处地层压力不断增大，U29型棚支护刚度已不能满足要求，棚子受压变形超过可压缩极限以至被压垮或折损，如潘一煤矿-650m井底车场副井空重车线、西翼轨道石门、西翼回风石门、联络巷等巷道，U29型棚变形压垮折损，巷道底鼓严重，为使巷道正常使用，每月要进行一次修复，增加了巷道修复维护费用。
3.0 对策
从潘一煤矿-650m水平井下地质条件看，单纯采用U29型棚支护已不能满足要求，在U型棚通过软岩及过构造带后棚子达到最大抗压强度前必须对U型棚进行补强，增加围岩自承能力，减少松动膨胀圈对U29型棚支架的作用力。如何增加围岩自承能力？只能通过注入水泥浆对围岩进行加固，增加围岩密度提高抗压能力。这一技术已在本矿巷道修复中证实效果较好，如已修复的副井空重车线、联络巷等，都取得了较好效果，基本阻止了巷道进一步变形损坏，减少了巷道维护费用。副井空车线原施工锚喷巷道变形严重，底鼓近1m，后架U29型棚修复注浆后，巷道比较稳定；副井重车线原架U29型棚损坏严重，2006年2月份架U29型棚修复，因未采取注浆加固，至5月份巷道再次变形损坏，6份又进行修复。这说明注浆加固十分必要。但目前潘一矿注浆加固补强只限于巷道修复，只是等巷道损坏后再实行修复注浆加固补强，增加了修复费用。因此为提高煤矿软岩及过构造带巷道支护效果，应在巷道施工中引入注浆加固补强工序，在架U29型棚通过软岩和构造带后，在U29型棚达到最大抗压强度损坏前进行注浆加固补强（包括底板注浆），将会收到较好支护效果。
4.0 施工工艺
4.1注浆锚杆采用直径为22mm、长度1.8m空心锚杆，杆体钻孔，尾部压扁。
4.2注浆泵采用SYB―60/5双液变量注浆泵，采用42.5R普通硅酸盐水泥，水灰比0.7～1.0，注浆锚杆间排距1.5米×1.5米，注浆压力为1.5～3.0mpa。
4.3首先将需修复巷道断面刷大至设计要求尺寸后，布置普通锚杆并挂网，初喷一层砼，再布置顶、帮及底脚注浆锚杆并注浆加固，最后复喷一层砼，喷实喷严，防止漏浆。
4.4注浆锚杆杆体靠近孔口端200mm段与锚杆孔之间的空隙要用快硬水泥药卷封实，足止浆要求。
4.5注浆前，先依次接好吸浆管、出浆管、压力表、检查管路是否畅通，吸入清水试运转。
4.6在注浆过程中施工人员必须不停揽拌水泥浆液，防止沉淀。发生漏浆时及时采用棉纱或速凝水泥封堵。
4.7注浆压力表达到1.5～3.0mpa时，方可认为合格，先关闭注浆锚杆口的阀门，然后打开压阀压，待压力下降到零位后，方可摘下注浆锚杆上的快速接头。
4.8注浆作业应成立专门队伍，注浆人员要经过培训，注浆机械应专人负责，专人监督压力表，保证及时注、停反映快速。
4.9注浆孔口阀应在注浆结束至少2小时后拆除，拆除前先打开孔口阀，浆液凝固后方可拆除。
4.10注浆要详细记录眼号、注浆时间、注入水泥浆量、终压等。
4.11注浆长时间达不到设计终压时，一般为浆液沿大裂隙定向扩散所致，可加大水玻璃用量，封堵大通道，并隔2～7天复注。
4.12注浆结束后要用清水冲洗输浆管和泵体，及时维护。
5.0 注浆补强作用及效果
5.1注浆通过浆液胶结破碎围岩，封堵围岩裂隙，提高岩体自身抵抗地压的能力，减少围岩松动圈范围，增强围岩的稳定性，延长巷道服务年限。
5.2注浆加固补强施工灵活、简便，不影响进尺，减少了巷道维护费工作量，满足矿井安全生产需要。
5.3注浆加固补强施工经济效益显著，采用注浆加固补强增加费用每米不超过3000元，而采用U29型钢可缩性支架修复一次巷道，每米造价4500元，每米可节约一千多元。
6.0结论
巷道注浆加固补强从技术上和施工是可行的，提高早期支护强度，可减少巷道维护对围岩破坏，增加巷道服务年限；经济上可节约大量巷道维修费用。