大巷交叉点高强锚注支护

李胜虎 周 刚

（陕西火石咀煤矿有限责任公司，陕西 咸阳713500）

1 工程概述

陕西火石咀煤矿有限责任公司位于陕西省彬长矿区，火石咀煤矿位于彬长矿区的东部，设计生产能力3Mt/a；三水平轨道大巷是火石咀煤矿为多个采区服务主要运输大巷，支护可靠性要求高。

2 问题提出

随着煤矿开采进入深部开采阶段， 巷道掘进中往往出现片帮、围岩大变形、地压大等现象，给支护与开采带来了很大难度。针对深部巷道的交岔点，需要解决以下两个问题：

1）三水平轨道巷交岔点断面跨度大，自身支撑能力小。 在巷道掘进过程中，支护采用：顶板及两帮布置Φ22×2200mm 高强螺纹钢式树脂锚杆， 间排距1000mm； 顶板布置间距1200mm， 排距2000mm 的Φ22×7300 的锚索，两帮采用Φ22×5300 的锚索；加强支护采用槽钢棚并喷射混凝土。掘进过去后，巷道两帮内挤、顶板整体下沉、喷层开裂、槽钢破坏、水沟变形、底臌严重等。 严重影响了施工进度和采区接续，不得不多次扩修，浪费了大量的人力、物力、财力。

2）巷道跨度普遍大于一般巷道，交岔点从4.0m 的断面掘进到牛鼻子处，最大断面达到8.4m，高度从3.8m 最大达到4.9m；牛鼻子是支护对象，但同时也是维持顶板稳定的支护体。 交岔点巷道在掘进过程中， 由于受交接巷道顶板卸压区和两帮的支承压力区相互叠加的影响，牛鼻子往往成为交岔点区域应力最集中的部位，应力集中系数较开凿前提高40%～50%。

此外， 牛鼻子部位岩体要经受主巷及支巷成巷时的多次爆破作用，造成交岔点围岩形成的裂隙区深度会增大若干倍。 牛鼻子维护良好，可以减小高应力积聚，提高交岔点的支护效果。因此维持交岔点牛鼻子对顶板围岩的支撑能力，必须对交岔点牛鼻子进行重点支护就显得格外重要。

3 方案设计

我们和济南澳柯公司已经在中央泵房采用高强中空注浆锚索支护进行过试验，总结了丰富的实践经验。通过试验比较，注浆锚索支护与单纯的锚网索支护相比，在同样条件下变形和破坏大大减小，取得了很好的效果。 因此，决定采用锚网索喷与中空注浆锚索二次支护的联合支护交岔点。

顶部采用Φ22×10000mm 的锚索，两墙采用Φ22×5300mm 的锚索配合锚索梁支护。

图1

巷道开门口后在两排锚杆中间打设一排注浆锚索，然后恢复使用工字钢拱形棚进行支护。

在两排锚索梁之间按间距800mm 打设中空注浆锚索， 同时在同排的两锚索梁中间打设中空注浆锚索。 顶部采用Φ22×10000mm 注浆锚索，两墙采用Φ22×5000mm 中空注浆锚索。 墙部最下边的锚索打设位置距巷道底板600mm。

交岔点支护采用Φ22 高强螺纹钢锚杆和Φ22 锚索对穿支护。

4 总结

1）通过一个月的观测，三水平轨道大巷交叉点的巷道顶板累计下沉量控制在100mm 内，两帮累计变形量控制在200mm 以内。 此后巷道即进入稳定状态，达到预期要求。

2）中空注浆锚索能够有效地控制巷道变形，提高围岩的稳定性。因此，节约了巷道扩修而带来的浪费，提高了效率，保证了安全生产。同时为深部松散软岩巷道支护积累了经验。

3）通过分析采用锚网索喷与中空注浆锚索二次注浆加固的方式支护，在围岩初步稳定后采用二次注浆支护，能充分提高围岩的自承力。