摘 要：近年來，隨著煤礦開采深度的增加，許多原來軟巖很少的礦區(qū)，礦區(qū)深部巷道工程均呈現(xiàn)出軟巖工程特征。本文首先簡要介紹了煤礦巷道軟巖工程的特點(diǎn)，然后介紹了煤礦軟巖工程聯(lián)合支護(hù)技術(shù)在，最后談?wù)勫^注技術(shù)在開灤東歡坨礦的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：軟巖工程 支護(hù)技術(shù) 煤礦

中圖分類號(hào)：TD353 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）01（a）-0089-01

軟巖工程支護(hù)是當(dāng)前煤礦安全重要問題之一，軟巖引起的礦山井巷的破壞現(xiàn)象非常普遍，嚴(yán)重影響著煤礦生產(chǎn)安全、效率及效益的提高。軟巖工程的穩(wěn)定與支護(hù)技術(shù)密不可分，目前礦山軟巖巷道已由過去單一的支護(hù)形式，逐步發(fā)展為各種多次支護(hù)和聯(lián)合支護(hù)形式

1 煤礦巷道軟巖工程的特點(diǎn)

地下工程是在巖石或者土體中開挖構(gòu)筑的結(jié)構(gòu)，所處的環(huán)境和受力條件與地面工程有很大不同，因此沿用地面工程的設(shè)計(jì)理論和方法來解決地下工程問題，顯然不能正確地處理地下工程中出現(xiàn)的各種力學(xué)現(xiàn)象，當(dāng)然也不可能由此作出合理的支護(hù)設(shè)計(jì)。與地面工程相比，地下工程在很多方面具有完全不同的受力特點(diǎn)。

由于煤炭資源開發(fā)的不可選擇性，隨著對(duì)煤炭大面積的開采，不斷地破壞地應(yīng)力的平衡狀態(tài)，同時(shí)由于煤系地層的賦存條件、沉積環(huán)境以及地質(zhì)構(gòu)造等的影響，煤礦軟巖問題不可避免。煤礦的開采深度目前多在500～600 m，超過1000 mm的礦井也越來越多，有些礦井在淺部開采時(shí)軟巖問題并不明顯，但是到深部以后，地應(yīng)力大、動(dòng)壓作用明顯。煤礦軟巖組分中含有大量的膨脹性礦物，圍巖軟，巖石強(qiáng)度低，易風(fēng)干脫水而產(chǎn)生塑性流變，尤其易遇水變形、崩解、膨脹。隧道工程一般服務(wù)年限可達(dá)百年以上，而煤礦不同用途的巷道與硐室，其服務(wù)年限不同，但通常要短于隧道工程，軟巖巷道有明顯的時(shí)限性。

2 煤礦軟巖工程聯(lián)合支護(hù)技術(shù)

在軟巖巷道支護(hù)方面，由過去單一的被動(dòng)支護(hù)形式逐步發(fā)展形成了各種系列支護(hù)技術(shù)。如錨噴、錨網(wǎng)噴、錨噴網(wǎng)架、錨噴網(wǎng)架注系列技術(shù)，U型鋼支護(hù)系列技術(shù)，注漿加固和預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)系列技術(shù)，這些技術(shù)中的一個(gè)突出的特點(diǎn)就是聯(lián)合支護(hù)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。

2.1 聯(lián)合支護(hù)技術(shù)特點(diǎn)

聯(lián)合支護(hù)系指采用多種不同性能的單一支護(hù)的組合結(jié)構(gòu)，即在聯(lián)合支護(hù)中各自充分發(fā)揮其所固有的性能，揚(yáng)長避短，共同作用，以適應(yīng)圍巖變形的要求，最終達(dá)到圍巖和巷道穩(wěn)定的目的。聯(lián)合支護(hù)必須是多種獨(dú)立的支護(hù)方法的組合，如錨噴和U型鋼支架的聯(lián)合、錨噴和弧板的聯(lián)合等。聯(lián)合支護(hù)是生產(chǎn)建設(shè)過程中的產(chǎn)物。如原設(shè)計(jì)采用碹體支護(hù)，在建設(shè)過程中經(jīng)常翻修且翻修量過大，為保證安全，在碹體內(nèi)噴一層混凝土，效果極好。由于我國使用U型鋼支架的背板、拉桿都不配套，故幫頂松動(dòng)冒落現(xiàn)象非常突出，導(dǎo)致U型鋼支架失效。為保證巷道安全，現(xiàn)場常采取噴射混凝土的辦法將U型鋼支架作為鋼支撐置于噴層內(nèi)，結(jié)果巷道圍巖穩(wěn)定，達(dá)到了聯(lián)合支護(hù)的目的。

2.2 軟巖聯(lián)合支護(hù)的形式

聯(lián)合支護(hù)的形式主要有以下幾種：（1）各種錨桿支護(hù)的聯(lián)合錨桿在巷道支護(hù)中的作用是不同的，可分為超前錨桿、圍壁插筋錨桿、徑向加固錨桿，還有加固頂板的桁架錨桿等。各種錨桿優(yōu)選組合是最積極、最實(shí)用、最有效的方法。（2）錨噴支護(hù)與U型鋼支架聯(lián)合錨噴支護(hù)與U型鋼支架聯(lián)合最方便，效果也是比較好的，只要經(jīng)濟(jì)上允許，通常應(yīng)優(yōu)先采用。但必須先錨噴后支架，這樣才能提高支護(hù)效果并便于回收支架。如先支后錨噴則不僅鋼材全部消耗掉，而且噴層強(qiáng)度也會(huì)受影響。這種方式要消耗大量優(yōu)質(zhì)鋼材，成本較高，局部使用。（3）錨噴支護(hù)與砌體支護(hù)的聯(lián)合錨砌聯(lián)合中砌體包括料石、混凝土砌塊以及鋼筋混凝土弧板等。這種聯(lián)合支護(hù)壁后充填非常重要，否則達(dá)不到預(yù)期效果。（4）錨噴、錨注與U型鋼聯(lián)合支護(hù)即在錨噴支護(hù)與U型鋼支架聯(lián)合支護(hù)的基礎(chǔ)上注漿以加固圍巖。（5）“三錨”耦合支護(hù)即同時(shí)使用錨桿、錨索和錨注技術(shù)，在大松動(dòng)圈軟巖巷道中，利用錨桿的擠壓成拱（即組合拱）、錨索的懸吊和減跨、錨注的通過提高巖體粘聚力及摩擦角來提高巖體的抗剪強(qiáng)度來進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)，這種方法稱為“三錨”耦合支護(hù)。“三錨”耦合支護(hù)要注意三種支護(hù)方式的不同作用機(jī)理，在設(shè)計(jì)施工中要注意施工的先后順序和時(shí)機(jī)，以達(dá)到最佳耦合效果。

近年來，以錨桿、錨索和錨注為主的“三錨”支護(hù)是聯(lián)合支護(hù)的典型代表，它已經(jīng)成為深部礦井軟巖巷道支護(hù)的重要技術(shù)，其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)是，不僅主動(dòng)加固圍巖，而且能把深部圍巖強(qiáng)度調(diào)動(dòng)起來，和淺部支護(hù)巖體共同作用，控制巷道穩(wěn)定性，這將是軟巖巷道支護(hù)的主流發(fā)展方向。軟巖工程支護(hù)理論與技術(shù)近年來，以錨桿、錨索和錨注為主的“三錨”支護(hù)是聯(lián)合支護(hù)的典型代表，它已經(jīng)成為深部礦井軟巖巷道支護(hù)的重要技術(shù)，其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)是，不僅主動(dòng)加固圍巖，而且能把深部圍巖強(qiáng)度調(diào)動(dòng)起來，和淺部支護(hù)巖體共同作用，控制巷道穩(wěn)定性，這將是軟巖巷道支護(hù)的主流發(fā)展方向。

3 錨注技術(shù)應(yīng)用

東歡坨礦業(yè)公司，從2006年開始，與淮北市平遠(yuǎn)軟巖支護(hù)工程技術(shù)有限公司合作，利用錨注技術(shù)，進(jìn)行軟巖巷道治理及復(fù)雜條件下巷道施工，共治理巷道150 m，施工巷道25 m，達(dá)到了預(yù)期效果，具體工程如下。

2006年，-500北一大巷治理巷道143 m（包括交岔點(diǎn)一個(gè)，最大跨度10 m），規(guī)格4.8×3.1 m，經(jīng)過近兩年的使用，巷道無變形，無漏水，經(jīng)觀測，巷道變形量小于50 mm。2007年10月，-480皮帶巷過F2’斷層，利用該技術(shù)，共施工巷道23.2 m，規(guī)格5.9×4.9 m，僅用3個(gè)月時(shí)間，便順利通過F2’斷層。該技術(shù)的成功應(yīng)用，為復(fù)雜條件下過斷層探索了一條新的施工途徑。比起其他的施工方法，工期短，造價(jià)低，便于操作，可靠性強(qiáng)。經(jīng)過近一年的觀測，巷道變形量小于20 mm，滿足了工程需要。

利用該技術(shù)治理巷道，經(jīng)濟(jì)效益顯著，每年減少巷道套修一次，150×0.3=45萬元。過F2’斷層同管棚技術(shù)施工相比節(jié)省資金350萬元。更主要的是加快了工程銜接，改善了井下作業(yè)環(huán)境，保障了安全生產(chǎn)，具有較強(qiáng)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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