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高应力破碎带大断面巷道支护技术研究
何川
（陕西彬长文家坡矿业有限公司，陕西彬县713500）
科技论坛
摘要：高应力破碑带大断面的巷道支护工作有着较大的施工难度，为了保证施工的效果，施工单住合理应用支护技术，要运用错网支护理论，还要对错网支护参数进行计算，可以利用专业的软件对悬道的加固效果进行检测。在高应力破碎带大断面施工条件下，施工单住多采用的是错网、错索、注浆联合的支护方式，要选择强度比较大的锚网以及错索材料，还要保证注浆的质量，一定要提高巷道的支护效果，这可以避免安全事故的出现，可以保证工程的经济效益，
关键词：高应力；破碎带；断面；巷道；支护技术
本文主要对高应力破碎带大断面巷道的支护设计以及应用的支护技术进行了介绍，在巷道支护时，需要对岩体的强度进行检测，还要保证岩体的完整性，在软岩上进行巷道施工时，一定要做好巷道的加固工作。巷道结构的稳定性影响者矿体开采的安全性，施工单位需要选择适合的巷道支护技术，可以采用联合支护的形式，针对高应力破碎带大断面的施工条件，要选择强度较大的支护材料，要对支护技术进行改进与优化，从而保证巷道支护工程的施工质量。
1支护方式对岩体的影响
表1不同铺杆布置密度、不同加载方式下的强度
单向加载/MPa
每400cm罐杆
布置数/根 2
5 6
投限强度残余蛋度
1. 238 1. 275 1. 350 1. 430 1. 500 1. 575 1. 675
0. 060 0. 065 0.068 0.0715 0. 075 0.081 0.089
平面应变加载/MPa 极强度
残会强度
1. 650 1. 725 1. 831 1. 927 2. 075 2. 170 2.275
0. 525 0.585 0. 625 0. 667 0.700 0.750 0. 820
d
E
R加R
图1暗斜井锚网支护断面
杆；项、帮铺杆间排距均为0.75m×0.75m同时项部选用宽250mm、厚
在巷道支护工程中，支护方式对岩体的稳定性有着较大的影响，在施工的过程中，一定合理确定支护的方式，要考虑施工场地体的强度，如果体属于软岩性质，施工人员要此阿勇铺网以及铺索进行加固。在支护工程中，还要研究锚杆支护机理，还对加固的效果进行评价，还要确定支护参数。不同的若体要选择不同的支护方式，下面笔者对错锚杆对岩性以及岩体强度、变形影响以及锚索对加固效果的影响进行一一分析。
1.1锚杆对岩性及强度的影响。锚杆对岩体的岩性有着较大的影响，在锚固的过程中，施工人才采用不同密度的铺杆，可以对岩体进行加固。铺杆错固体可以提高岩体的粘聚力，还可以增加岩体的摩擦力，通过对比发现，安装错锚杆后的岩体结构的稳定性大大提高了。安装铺杆后，岩体的极限强度以及残余强度都得到了较大的提升，所以，锚杆加固的方式可以有效保证巷道围岩的稳定性，可以提高巷道围岩破碎带的稳定性。锚杆布置的密度以及加载的方式有着多种类型，不同密度以及加载方式下的支护强度见表1。
1.2错杆对岩体变形的影响。高应力破坏带大断面的围岩巷道很容易出现变形间题，通过调查发现，这类巷道变形量一般都超过了 500mm，围岩破碎带的宽度在3-4m左右，塑性变形范围在5-10m。由于岩体破坏比较严重，所以，施工单位必须采用铺杆进行加固，锚杆支护可以防止岩体变形，这种支护方式属于主动支护，可以防止巷道项板或者底板出现移动。巷道围岩变形一般出现在错固的表层，也有的出现在围岩的深部。如果巷道建在软岩上，产生的变形量比较大，由于巷道围若铺固层一股不会出现严重的降账变形间题，所以，采用铺固的技术，可以有效提高道的稳定性
1.3锚索对锚固体的加固作用。锚索也是一种常见的巷道支护材料，其有着较高的强度，在高应力破醇带大断面巷道支护中发挥着较大的作用，其在松软围岩营道支护中应用比较广。应用铺索加固技术，是将锚索置于围岩深部的岩体中，然后在锚索上增加预应力，这种应力可以通过托板进行传递，可以将巷道围岩锚固层置入岩层上，可以防止锚固层出现外移的情况。错素加固可以保证错固层的稳定性，在应用注浆技术时，可以在巷道浅部0-3m的范围内形成应力区.这一区域一般是在巷道表层0-2m处
2巷道支护
2.1一次铺、钢带、网、喷联合支护。根据错网支护以加固作用为主，能在围若松动圈内形成组合拱，再加挂金属网构成一定强度的加固带，对巷道浅部围岩起到足够的支护加固作用，限制围岩醇胀变形，经理论计算及结合实比较分析后，确定卷道支护参数为：项板锚杆长2.4m， Y20mm螺纹钢锚杆，全长树脂锚固；两帮铺杆长2.2m，Y41mm管缝铺
2.75mm、长5.7m的W型钢带：两帮选用宽100mm、厚2mm、长4.0m善通钢带：均选用Y4mm的40mm×40mm小孔眼钢网护帮、护顶；全断面喷射厚150mm的C30混凝土。支护断面如图1
22二次深孔注浆、锚索加强支护。由于皮带暗斜井高应力区破碎带围岩极为破碎，一次支护完成7个月后，巷道围岩持续变形并有加速变形趋势，为确保巷道稳定，满足整个服务期内安全生产需要，及时进行了二次深孔注浆、锚索加强支护。
22.1深孔注浆。一次支护完成后，钻孔探测围岩6m深处还有空洞，为使围岩形成较大范围的"自成拱”，采用深孔注浆。孔深60m、间距 25m、排距3m，注浆液采用水泥浆，水泥标号525#，水灰比1：1。在水派浆搅持时加人水泥质量3%的减水剂。22.2错索支护。采用大型岩十工程分析软件系统FINAL对预应力群锚加固机理与加固效果进行了多方案、多参数的数值仿真研究，确定锚索参数为：锚案长14m，每孔由 4根Φ15.24mm钢绞线编成，预加400kN预应力，锚索间距2.5m、排距 3m，采用水泥砂浆锚固。
23支护效果。一次支护完成后及时对巷道进行位移监测。根据位移速度观测资料，巷道围岩一直存在软岩塑性竭变特征，巷道变形长时间不能稳定。在施工后7个月时，变形速度呈现加速趋势，经深孔注浆、预应力锚索加固后，巷道围若变形得到有效控制，变形速率迅速下降，由原来0.6mm/d左右，下降至0.06mm/d以下，断面年收缩率为2.6%，水平收敛变形仅20mm/a，项底板位移50mm/a，收敏变形得到较好控制，加固支护效果较好，完全满足安全生产需要
结束语
综上所述，高应力破碎带大断面巷道是一种施工难度较大的工程，施工单位需要合理应用支护技术，常见的支护技术主要包括锚杆支护以及铺索加固技术，这两种支护技术在软若巷道工程中有着广泛的应用，面且受到了良好的支护效果。为了保证卷道支护的效果，施工单位多采用的是联合支护的方式，是将错网、错索以及注浆技术结合在一起，这种支护方式可以控制围岩的变形情况，可以保证巷道支护的质量，还可以保证矿体开采的安全性，可以降低支护的成本，其有高效经济的优点。
参考文献
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[2]于永斐，刘艳山，孙选平.弦线法在大断面巷道施工中的应用[]山东煤发科技，2009(4)
[3]贾国旗.东坡煤矿9层大断面巷道支护失效机理分新科技资讯， 2012(28)