２２３１７卡轨车硐室大规格Ｕ型钢支护顶板技术研究

高彦华

摘要：本文着重介绍了22317运料巷卡轨车硐室大规格顶板支护的可行性和实用性，为卡轨车安装创造了有利条件。通过U型钢与长梁搭接、顶板注浆、下卧底板等方式保证了9吨卡轨车硐室的安装与使用，避免了今后回采期间卡轨车安装工序，并为类似大断面巷道顶板控制提供了依据。

关键词：大断面顶板U型钢支护卡轨车硐室注浆

1 技术背景

邢台矿22317底层工作面是2010年的主打面，今年其掘进工作成为采掘接替正常与明年产量达产的关键。该面底层掘进布置时间距顶层回采结束仅仅3个月时间，围岩不稳定，动压影响仍然较大，后路物料运输成为制约掘进施工的主要瓶颈。顶层卡轨车硐室位置受顶层工作面回采影响，顶板下沉严重，底、帮压力显现，为了利于9吨卡轨车在原硐室成功安装，保证掘进与回采期间卡轨车均能使用，需要对硐室进行扩巷与卧底，并进行大断面顶板维护技术研究，为此，我们在原顶层卡轨车硐室位置进行巷道下卧同时处理底鼓，采用可缩性U型钢配合直梁联合支护，对破碎顶板进行注浆加固等措施，保证了卡轨车的成功安装，从而为巷道快速掘进提供重要手段，精简回采安装期间的施工工序。22317卡轨车硐室顶板加固的成功，不仅为职工创造了安全作业环境，而且对于今后大断面巷道支护形式提供了科学依据和技术保障。

2 技术研究内容

2.1 22317卡轨车峒室下卧方案研究 考虑到该硐室属于原规格扩巷，用于布置底层工作面，而且巷道顶板比较完整，煤帮破碎突出，底鼓严重的现实，故此决定硐室布置不破坏巷道顶板，只对底、帮突出煤岩进行卧底扩帮，这样也有利于里段22317运料巷下卧找底，减少卧底长度与坡度，为正规巷道掘进创造条件。而且根据硐室附近地质条件分析，巷道下卧后可以延长运料巷坡头作为平车场。

2.2 卡轨车峒室大断面支护方式技术研究 根据一般规律，大断面破碎围岩条件下硐室支护一般采用两种以上的联合支护手段，采用综合技术提高巷硐稳定性，22317卡轨车硐室受采动影响，围岩严重破碎，松动圈逐渐扩大且不稳定，采用可缩性U型钢单一支护方式，虽然能够控制顶板变形，但属于被动支护，最终将使围岩松动圈继续扩大。配合围岩注浆加固，破碎围岩形成一个整体构造，深层位移将有效降低，可以较好地保证大规格巷道的有效支护及安全使用。

2.3 大规格U型钢与直梁配合使用优化 9吨卡轨车要求的硐室断面宽度不低于5500mm，才能满足卡轨车与轨道铺设、支架运输的同时使用，采用特制的大规格U型钢与直梁配合使用，即在原10m²U型钢架棚基础上加长加宽，腿加长300mm达到2900mm，两段U型钢梁之间搭接1700mm直梁，增加支护宽度，最终形成5544×3200mm(宽×高)的硐室支护规格，其受力状况基本合理，可以满足卡轨车安装及铺设轨道、支架运输的技术要求。

附22317运料巷卡轨车硐室U型钢断面图。

2.4 顶板注浆期间，注浆孔密度及注浆量的技术研究 在实际施工期间发现，卡轨车硐室工程结束不久，靠近运煤通道交叉点附近顶板出现下沉，此后包括运煤通道内及硐室人行道一侧总长35m范围内顶板明显开裂下沉，如果仅靠常规支护手段，该段巷道维护将非常困难甚至造成巷道报废，采用化学浆注浆加固方式，提高岩石松动圈整体强度，成为一种切实可行的手段。根据2#煤顶层非稳定条件下矿压活动规律，其围岩松动圈初期厚度一般在1500-2000mm，注浆孔设计深度初步定为2200mm，化学浆尤力散扩散半径取2000-2500mm，设计注浆孔间距1000mm左右，排距按2000mm左右布置，每孔注浆量掌握在150Kg/孔左右，根据现场条件，个别参数适当调整。实际注浆期间，在顶板严重下沉地段共打35孔，注浆量约6000Kg尤力散，注浆范围40m，有效控制了顶板的剧烈下沉，近几个月硐室基本保持在稳定状态。

3 结语

卡轨车硐室大断面U型钢顶板支护技术研究，创造了大断面巷道动压影响、围岩破碎条件下巷道支护的成功案例。不仅减少了今后安装施工工序，而且大大提高了掘进后路运输效率，保障了职工安全，创造了良好的作业环境，为实现邢台矿首季开门红奠定了安全基础，也为今后类似大断面巷道顶板维护提供了技术依据。