摘要：介紹了復(fù)雜地質(zhì)條件下頂板巷道鋼帶、錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索支護的布置方式支護參數(shù)及構(gòu)件的選擇和施工工藝。
隨著我礦生產(chǎn)布局調(diào)整的需要，我開拓區(qū)施工的巷道大部分都存在著距離遠，地質(zhì)條件復(fù)雜、多樣性強，為滿足今后的109采區(qū)、86采區(qū)等開拓任務(wù)的需要。對現(xiàn)有開拓2隊、掘進二區(qū)8隊施工的-500皮帶大巷圍巖支護性能總結(jié)出特殊條件下（地質(zhì)構(gòu)造、圍巖破碎、淋水、條件復(fù)雜等）針對開拓巷道的錨桿、錨索、桁架對巷道圍巖的控制技術(shù)，即采取了鋼帶錨桿錨索桁架聯(lián)合支護的基本結(jié)構(gòu)對巷道頂板圍巖進行控制，充分發(fā)揮了頂板的自承能力，支護效果良好，已取代了大量的架棚支護，其施工工藝簡單、省工省力、便于掘進施工，降低支護成本，巷道斷面利用率高，減少巷道挖掘量。
1地質(zhì)概況
以我礦-500東翼皮帶大巷為例，該巷道施工過程中西部揭露周小莊向斜，并穿越向斜兩翼，設(shè)計“K”點向前270米左右為向斜軸部，向斜軸西部巷道穿頂，預(yù)計巷道穿越1煤組和2煤組，巖性以砂泥巖互層為主。向斜軸東部穿底，先后穿越1煤組、2煤組、3煤(1.0～2.0m)、4煤組、51煤(1.0～2.0)、52煤(0.7～1.5m)、7煤（1.2～5.0m）、81煤、82煤(1.0～2.3m)、83煤；7煤、82煤為突出煤層。
2巷道支護設(shè)計
掘進二區(qū)8隊在進入里段施工時，頻繁穿煤，地質(zhì)條件復(fù)雜，圍巖交差，在支護方案設(shè)計上一開始仍是沿用單純的剛性架棚施工，支護效果和施工質(zhì)量、當(dāng)月進度均不能達到要求。后根據(jù)109大巷圍巖治理支護設(shè)計的經(jīng)驗，改變支護為鋼帶、錨桿、錨索桁架聯(lián)合支護，取得了良好的支護效果，并為以后復(fù)雜地質(zhì)條件下大斷面巖巷圍巖支護積累了寶貴經(jīng)驗。
2.1鋼帶錨桿支護參數(shù)的確定
錨桿長度L按下式計算
L=L1+L2=L3
式中：L1——錨桿外露長度一般取L1=0.04m。
L2——錨桿有效長度，m。
L3——錨桿錨固長度根據(jù)上二卷藥2460、Z2950型樹脂藥要求，一般取L3=0.7~0.9m。
顯然錨桿外露長度L1與錨固長度L3是容易確定的關(guān)鍵是方向確定錨桿有效長度L2，我們采用普氏自然平衡拱理論確定L2的大小
即當(dāng)f≥3時L2=B/2f。
式中：B——巷道跨度，B=4.0m。
f——普氏巖石堅固系數(shù)，取8-10。
則L2=1—1.25m。
得L=1.94—2.19m因此錨桿長度選2.4m。
錨桿直徑d：根據(jù)公式d≥1.785√Q/δt。
式中：d——錨桿桿體直徑mm。
Q——錨固力＞80KN。
δt——螺紋鋼抗拉強度，查表δt=0.9KN/cm2。
得d=22mm選取錨桿直徑d=22mm。
錨桿排間距D：根據(jù)公式D=(Q/KRr)2/1。
式中：D——錨桿間距。
K——錨桿安全系數(shù)，一般取1.5~1.8。
r——巖石容重，取23.52KN/m3。
得D=0.83m。
根據(jù)我礦實際情況，確定排距為0.8m，間距0.8m配M4型四眼鋼帶，鋼帶規(guī)格為長×寬×厚=3700×150×5mm
2.2錨索支護參數(shù)的確定
錨索數(shù)目確定：
根據(jù)公式N=K-W/P斷。
式中：N——錨索數(shù)目。
K——安全系數(shù)。
P斷——錨索的最低破碎率，KN。
W——被懸吊巖石的自重，KN。
W=B·εh·εr·D。
B——巷道掘進寬度，m。
εh——懸吊的巖層厚度，m。
εr——懸吊的巖層的平均容重。
D——錨索排距，m。
3錨索構(gòu)件材料制作和施工工藝
3.1錨索構(gòu)件材料制作
鋼絞線采用φ16.7mm，最低破斷率為260.7KN，在錨索的錨固段用鐵絲焊一些鐵刺得用它對樹脂錨固劑均勻攪拌，在錨固端1.5m處焊一擋圈，防止樹脂下流，充分發(fā)揮樹脂錨固劑的錨固效果。
3.2施工工藝
錨索井下施工可以分為：鉆錨索孔——錨索安裝——預(yù)應(yīng)力張拉2道工序。
3.2.1我們對打錨索孔采用MQT-130錨桿機配1.0m長φ19mm六方鉆桿進行鉆孔，釬桿與釬桿之間采用聯(lián)接套聯(lián)接，現(xiàn)鉆眼效果很好。
3.2.2錨索安裝：錨索安裝時先把5卷樹脂藥放入孔內(nèi)，用鋼絞線推入孔底，然后采用MQT-130錨桿機配底座進行攪拌，攪拌時間40s。
3.2.3預(yù)應(yīng)力張拉：樹脂藥攪拌40分鐘后，進行上錨索托板，裝鎖具，然后采用SDB手動油泵配張拉千斤頂進行預(yù)應(yīng)力張拉，張拉力控制在20-25Mpa，達到要求后退千斤頂，錨索鎖定后外露留有150mm鋼絞線。
4支護效果和經(jīng)濟分析
以往在復(fù)雜地質(zhì)條件下局部漏頂事故常有發(fā)生，造成不安全隱患和經(jīng)濟損失，架棚支護增加了人工和材料費用，巷道斷面使用率低，而采用錨桿、錨索桁架支護后，比U型鋼棚每米節(jié)約支護費用500元，每月可節(jié)約人工費用2萬元，且支護效果很好，充分發(fā)揮頂板自承能力的基礎(chǔ)上增加巷幫對巷道頂板的支承力。
5結(jié)論
采用預(yù)應(yīng)力錨桿錨索桁架支護技術(shù)解決了巷道圍巖軟弱層理發(fā)育，整體穩(wěn)定性差的復(fù)合層頂板和近距離煤層構(gòu)成的復(fù)雜地質(zhì)條件下的支護問題，其施工簡便，斷面利用率高，工期短費用低，同時能保證施工人員安全，很有推廣價值。
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