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　　朔里礦業(yè)主采煤層，隨著開采深度的增加和遠(yuǎn)距離的延伸，其巷道礦壓顯現(xiàn)加劇，支護(hù)比較困難，尤其是沿空掘巷后，實(shí)體煤層巷道維護(hù)困難，以及一些過去采動(dòng)的影響尤為明顯。不少煤層頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，層理裂隙較發(fā)育，而且局部存在1.0m左右的偽頂，使得頂板自穩(wěn)能力和承載能力較差。采用架棚支護(hù)時(shí)，該層砂質(zhì)泥巖頂板極易破碎而成為載荷體，支架壓力大，變形嚴(yán)重，巷道需要多次翻修，維護(hù)困難。而采用桁架、錨桿及錨索梁聯(lián)合支護(hù)后，顯著的改善了巷道維護(hù)狀況，取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

 

　　二、巷道基本地質(zhì)情況

 

　　在局部試驗(yàn)地點(diǎn)巷道，其工作面的兩側(cè)為采空區(qū)，頂板砂質(zhì)泥巖厚度3.0～4.0m，局部存在1m左右、不穩(wěn)定的泥巖偽頂；煤層厚度3.2m，傾角2～4o。巷道斷面寬3.2m，幫部高度2.6～3.5m。

 

 

　　支護(hù)巷道，由于巖層的抗拉強(qiáng)度一般小于抗壓強(qiáng)度的1/10，通過桁架拉桿（鋼筋梯及11#礦用工字鋼）對(duì)頂板的擠壓產(chǎn)生壓應(yīng)力，減小頂板因自重及外部載荷作用而產(chǎn)生的拉應(yīng)力，甚至將拉應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)頂板的壓應(yīng)力，從而使圍巖在三維空間受力，有效提高了頂板的承載能力和穩(wěn)定性，改善了巷道支護(hù)狀況，取得較較好的支護(hù)效果。

 

 

　　1.頂板采用桁架與錨索梁聯(lián)合支護(hù)

 

　　由于試驗(yàn)巷道頂板為強(qiáng)度低、厚度薄的砂質(zhì)泥巖，頂板跨度大于4.2m，易發(fā)生彎曲下沉變形，在頂板中部形成拉應(yīng)力，砂質(zhì)泥巖的抗拉強(qiáng)度較低而易于斷裂。采用桁架支護(hù)原理，見如圖1所示。

 

　　2.頂板加強(qiáng)支護(hù)，控制圍巖變形

 

　　當(dāng)采用型鋼支護(hù)時(shí)，其薄層砂質(zhì)泥巖頂板易于冒落，難以形成整體共同承載，這時(shí)巷道的維護(hù)也相當(dāng)困難。頂板成為載荷體傳遞到兩幫，從而使兩幫煤體塑性區(qū)、破碎區(qū)范圍（松動(dòng)圈）擴(kuò)大，片幫加重。采用樹脂錨固高強(qiáng)度錨桿在錨固范圍內(nèi)產(chǎn)生1mm延伸量，即能提供10kN以上的錨固力，可有效防止頂板的離層碎脹變形，而且高強(qiáng)度錨桿抗剪力大，也能有效阻止頂板沿弱面錯(cuò)動(dòng)。所以，我們采用樹脂加長(zhǎng)錨固高強(qiáng)度錨桿支護(hù)，將薄層泥巖頂板組成整體，由載荷體轉(zhuǎn)變?yōu)槌休d體。這種承載體的強(qiáng)度、剛度都大，頂板下沉量就會(huì)減小，并將上覆巖層載荷傳遞到兩幫煤體深部，以降低兩幫淺部煤體的載荷，減小兩幫移近量及維護(hù)難度。如此的支護(hù)方式，可以顯著的改善巷道維護(hù)狀況，取得很好的支護(hù)效果。

 

　　3.高強(qiáng)度錨桿用于巷道兩幫支護(hù)

 

　　對(duì)支護(hù)巷道的兩幫，均采用樹脂藥卷加長(zhǎng)錨固、鋼筋錨桿來支護(hù)，并使用雙螺母，以提高錨桿支護(hù)系統(tǒng)的強(qiáng)度。與此同時(shí)，鋪設(shè)鋼板網(wǎng)、鋼筋梯子梁。在兩幫煤體強(qiáng)度較低，錨固長(zhǎng)度過短時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)由于錨固力偏低而不能充分發(fā)揮高強(qiáng)度錨桿的作用，這時(shí)必須加長(zhǎng)錨固的長(zhǎng)度，并加強(qiáng)兩幫支護(hù)，減小兩幫破碎區(qū)和塑性區(qū)寬度，從而達(dá)到減小頂板跨度并提高兩幫對(duì)頂板的承載能力的目的。

 

 

　　當(dāng)采用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬進(jìn)行錨桿支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，按照巷道變形控制效果好、安全可靠、易于施工、支護(hù)費(fèi)用低的原則，來確定巷道支護(hù)的主要技術(shù)參數(shù)。

 

　　按上述設(shè)計(jì)支護(hù)的原則，經(jīng)計(jì)算，巷道支護(hù)選取的參數(shù)主要為：①頂板錨桿為Φ20mm、長(zhǎng)2.2m的高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿，樹脂藥卷加長(zhǎng)錨固，每根錨桿用1支雙速2360和Z2360樹脂藥卷，錨固長(zhǎng)度1.4m；錨桿排距800mm，錨桿間距700mm。同時(shí)，巷道每隔3000mm打1組錨索梁（11#礦用工字鋼，長(zhǎng)1500mm）。②兩幫錨桿為Φ16mm、長(zhǎng)2.5m的鋼筋錨桿，樹脂藥卷加長(zhǎng)錨固，每根錨桿用CK2335、Z2360各1支，超快在孔底，錨固長(zhǎng)度為1.1m；錨桿的間排距均為800mm。在頂板鋪設(shè)鋼板網(wǎng)和拉桿，兩幫均鋪設(shè)鋼板網(wǎng)和鋼筋梯子梁。其鋼筋梯子梁采用Φ16mm的A3圓鋼焊接。如此選取的支護(hù)參數(shù)支護(hù)，經(jīng)礦壓觀測(cè)，巷道圍巖變形量、變形速度能夠快速的得到穩(wěn)定。

 

 

　　按照上述支護(hù)參數(shù)選取及采取的相應(yīng)支護(hù)措施，在巷道掘進(jìn)的施工過程中，通過對(duì)圍巖表面位移、頂板離層狀況、錨桿載荷及錨固力的觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)其巷道圍巖變形量、變形速度，都隨掘進(jìn)時(shí)間延長(zhǎng)而發(fā)生變化，其關(guān)系見如圖3所示。巷道礦壓顯現(xiàn)總體呈現(xiàn)如下具有特征：①頂板錨桿最大載荷接近100kN，兩幫錨桿最大載荷小于70kN；②掘巷穩(wěn)定后兩幫相對(duì)移近量小于250mm，頂?shù)装逑鄬?duì)移近量小于160mm。所以，采用樹脂藥卷加長(zhǎng)錨固高強(qiáng)度錨桿、桁架、錨索梁聯(lián)合支護(hù)，能有效阻止了薄層復(fù)合頂板的彎曲下沉，并控制了巷道圍巖的變形。掘進(jìn)影響期較短（一般小于5d），巷道圍巖變形就能夠快速的趨于穩(wěn)定了，體現(xiàn)了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

 

　　針對(duì)這種巷道的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，支護(hù)采用桁架及錨索梁聯(lián)合支護(hù)的方法，有效減小了頂板拉應(yīng)力或?qū)⒗瓚?yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)閴簯?yīng)力從而，提高了薄層頂板的穩(wěn)定性；采用樹脂藥卷加長(zhǎng)錨固高強(qiáng)度錨桿支護(hù)提高圍巖承載力，能有效阻止了薄層頂板離層、破碎，顯著的改善了薄層頂板巷道維護(hù)狀況。因此，桁架、錨桿及錨索梁聯(lián)合支護(hù)，為同類巷道支護(hù)也提供了一條新的技術(shù)途徑，并可以借鑒與推廣。