井巷破碎带双层锚网喷支护技术及预算定额套用

高 超 闫鹏宇

(河钢集团矿业公司司家营南区矿山分公司)

地下矿山井巷施工中，传统的喷射混凝土支护形式已不能满足软岩或破碎巷道的支护要求，破碎带加强支护形式主要有锚网喷支护、U型钢支架支护和超前管棚注浆支护。随着安全意识及对巷道支护要求越来越高，联合支护技术逐渐占据主导地位，如锚网喷与注浆联合支护、锚网喷与U型钢支架联合支护、双层锚网喷支护等[1]。

田兴铁矿东北回风井盲斜坡道段巷道断面初始设计为锚喷金属网支护，在通过一段破碎带时，巷道周围围岩稳定性差，属于Ⅳ类围岩。锚喷金属网支护施工完成后，随着巷道掘进时爆破震动及地压的释放，金属网支护发生变形。依据现场地质情况及涌水量，研讨后决定对该破碎带段采取双层锚网喷支护[2]。

1 原设计支护参数

盲斜坡道断面较大，初始支护设计为锚喷金属网支护，顶部采用φ22 mm×2 500 mm螺纹钢锚杆，每根顶锚杆用S2360和Z2360树脂锚固剂各1卷锚固，帮部采用φ20 mm×2 500 mm圆钢锚杆，每根帮锚杆用2卷Z2160树脂锚固剂锚固，起锚高度为500 mm；锚杆间排距为800 mm×800 mm，梅花形布置。采用φ6.5 mm圆钢焊接钢筋网，尺寸为1 000 mm×1 000 mm，网目规格为100 mm×100 mm，挂网时网边压一格搭接，用16#铁丝绑扎，绑扎间距为150 mm，网片拉紧，并与巷道周边围岩密贴，将两网片搭接处压于锚杆托盘之下。金属托盘尺寸为120 mm×120 mm×10 mm(长×宽×厚)；每根顶锚杆和帮锚杆各带1个金属托盘[3]。采用C30强度混凝土喷射，水泥为冀东P.O42.5R普通硅酸盐袋装水泥，甲供材料。砂、石材料为施工单位自行采购，须经现场监理工程师验收后才可使用；砂粒和碎石采用连续级配，砂子粒径小于5 mm，石子粒径不得大于15 mm；速凝剂按水泥含量的3%均匀加入，水灰比为0.40～0.45，混凝土配合比见表1，具体支护参数见表2[4-5]。

表1 喷射混凝土配合比

表2 盲斜坡道断面初始支护设计主要参数

2 双层锚网喷支护技术

本次破碎带加强支护是在原设计的基础上进行二次挂网喷射混凝土支护，比钢支架支护便捷，比砌碹混凝土支护费用低。双层锚网喷支护是在第一层锚网喷挂盘锚固支护完成后，继续喷射混凝土挂设第二层钢筋网，进行第二次挂盘锚固。双盘双网结构见图1[6]。

图1 双盘双网结构示意

双层锚网喷支护流程：

(1)按照支护厚400 mm的要求，对原有巷道进行刷大200 mm处理，采取风镐或者弱爆破形式刷大，再用双液浆对淋散水进行封堵处理。

(2)巷道刷大到设计规格后进行临时支护，初喷混凝土厚20 mm，同时将凹陷处找平。按要求布置锚杆钻孔，锚杆与初次支护参数相同，每根顶锚杆采用S2360和Z2360树脂锚固剂各1卷，每根帮锚杆采用2卷Z2160树脂锚固剂。将树脂锚固剂放入孔中，用锚杆慢慢地边旋转边推进至孔底，然后再旋转5～10 s停止。

(3)挂设第一层锚网，锚网间网边压一格搭茬对接，搭茬处用16#铁丝绑扎，绑扎间距为100 mm，网片拉紧，并与巷道周边围岩密贴，两网片搭接处使用120 mm×120 mm×10 mm托盘压紧。安装完前托盘后喷射混凝土，混凝土配合比如初次支护，第一层混凝土喷射厚度为200 mm。盲斜坡道锚网喷支护形式见图2。

图2 盲斜坡道双层锚喷支护

(4)喷射完成第一层混凝土后挂设第二层锚网，其技术要求与挂设第一层锚网相同。安装完后托盘后喷射第二层混凝土，喷射厚度为200 mm[7]。喷射完成后按要求锚杆外漏100 mm。

3 锚固力拉拔试验

锚固力是检验锚杆安装质量的主要指标，要求每安设300根锚杆做一次锚固力拉拔实验，锚杆安装后3 h进行拉拔试验。在规定的锚固力范围内要求锚杆的拉出滑移量不得超过10 mm，对于不符合设计要求的，则重新安装或补套锚杆[8]。本次锚固力拉拔试验严格按照《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB 50086—2001)执行，并记录试验数据。

4 巷道变形观测

施工完成后，对支护段锚网变形情况进行持续观察，结果见表3。可知，双盘双网锚喷段顶板、两帮的平均变形速度保持在0.5 mm/d以内，而单盘单网段顶板、两帮的平均变形速度保持在0.5～1.5 mm/d，双网锚喷段的变形情况明显小于单网锚喷段的变形情况，说明双网锚喷支护的稳定性比单网锚喷支护稳定性强很多[9]。

表3 锚喷支护段变形观测数据

5 套用定额

目前田兴铁矿施工合同使用《冶金矿山井巷工程预算定额》(2010版)，直接费定额中钢筋网喷射混凝土支护最大档为支护厚度≤200 mm的定额子目，没有双层锚网喷混凝土支护400 mm厚的定额子目。依据施工技术和预算定额编制原则，此种情况定额≤400 mm子目可按定额≤200 mm子目与≤175 mm子目中对应的人、材、机耗量等比系数的步距进行调整，其中金属网耗量系数调整后按2倍计[10]。经测算后调整系数见表4。

表4 双层锚网喷支护厚度≤400 mm定额子目调整系数

此调整依据已报备冶金工业建设工程定额总站，定额总站以“冶建定[2015]07号”文件形式通过认证。

6 总 结

双层锚网喷支护技术是田兴铁矿对井巷破碎带施工的一次新尝试。实践表明，双层锚网喷支护更稳定。此次顺利通过断层破碎带，相比以往的钢支架支护或其他联合支护，双层锚网喷支护体现了施工速度快、操作便捷、节约钢材等特点；同时，套用相近定额调整人、材、机消耗量系数，符合预算规范要求，得到定额站认可，使得此工程结算有法可依。

[1] 张金松，庞建勇，杜晓丽.3维钢筋支架锚喷支护结构试验研究及工程应用[J].四川大学学报(工程科学版)，2014，46(6)：107-113.

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[5] 张广超，何富连.千米深井巷道围岩变形破坏机理与支护技术[J].煤矿开采，2015，20(2)：35-38.

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