试论联合支护技术的应用

陈海丰

摘要：该文通过对软岩段应用锚、网、喷加锚索联合支护取得成功。从实际施工的角度，以松动圈理论为基础进行支护方面研究。通过类比对照，总结了锚、网喷加锚索联合支护技术的优越性及支护效果。

关键词：运输大巷 深部软岩 锚索支护 应用

0 引言

某矿在-440m运输大巷软岩段开石门，根据该巷道目前技术条件及施工条件，可供选择的加强支护形式有2种：①设金属梯形缩口棚；②锚喷挂网加打锚索。此次应用锚网喷加锚索联合支护技术，取得了成功，现将做法作以总结。

1 支护形式分析

1.1 设金属棚 根据以往传统支护方式。巷道开门交叉点围岩为软岩时，多采用设金属缩口棚及抬棚的支护方式。该支护方式的优点是施工工艺较为简单，工人对工艺流程较熟悉，易于操作，但根据现代支护理论及生产实际分析，它具有以下缺点：①属钢性支护，抵抗围岩变形能力差；②属被动支护，不能发挥围岩的自撑能力；③抗风化能力差，不能将围岩进行有效的封闭，围岩逐渐风化抽顶，造成支护能力下降甚至支护能力完全丧失，复修率高。

1.2 锚、网、喷加打锚索支护 根据围岩松动圈理论分析，此段围岩为大松动圈岩石，围岩松动范围在1.5m以上，应采用锚杆组合拱理论，采取锚、网、喷联合支护。该支护变被动支护为主动支护，充分发挥围岩自身的支撑作用。通过锚杆群对围岩的挤压加固和挤压连接，增强围岩的抗剪切能力，形成了承载结构体，抑制围岩的位移；加金属网喷碹增大了喷层的整体性和抗弯、抗拉、抗剪能力，提高了喷层的抗裂性能、柔性和封闭性。锚索加大了承载结构体的承载范围和深度，阻止围岩产生有害变形，并使破裂围岩体恢复强度，起到支撑上覆岩层的作用，使围岩稳定性增强。据以上分析，锚、网、喷联合支护具有更大的优越性。因此，决定采用锚、网、喷联在该大巷布置在13层煤底板岩石内，距13层煤水平距离50m左右。大巷前200m围岩主要为中、细砂岩，里区受断层影响。围岩层、节理较发育，局部围岩变为炭质泥岩、泥页岩，为典型软岩，给巷道支护带来困难。大巷施工断面为毛宽4.3m，毛高3.2m，净宽4.1m净高3.1m。三石门施工断面为毛宽3.8m，毛高2.8m，净宽3.6m，净高2.7m，加之三石门开缩口，巷道交叉点最大跨度达6.3m。

2 施工形式(支护)技术规定

2.1 锚杆选用2.0m长的螺纹钢锚杆，采取端头锚固方式。锚杆排、间距1.0m×0.8m，最大空顶距1.0m，锚杆布置采用五花形。

2.2 金属网的选择 ①网筋必须满足强度和刚度的要求，具有一定的抗剪、抗弯曲能力；②人力可使之随着巷道的拱形弯曲，经锚杆锚固后能紧贴巷壁；③网眼不能小，以免喷碹时网后出现空洞影响碹体强度；④网片的大小合适，施工中使用方便，易于操作。选用如下规格网：网片规格为1.2m×1.0m；网眼规格为85mm×80mm；网筋直径为4mm。

2.3 喷射混凝土厚度的选择 根据巷道的服务年限、跨度和围岩的稳定性喷射混凝土厚度为100mm。喷射混凝土必须分2次进行，先初喷50~80mm，然后打锚杆挂网再复喷到100mm，达到设计厚度。这样做能起到及时支护和及时封闭的作用，避免片帮、抽顶的现象发生，保证安装锚杆时安全，使金属网置于碹体之中，充分发挥金属网在混凝土中抗剪、抗拉的作用，提高了混凝土的强度，锚杆的锚固面积和围岩挤压加固拱的厚度、质量及承载能力。

2.4 锚索的要求 锚索时采用的钢铰线不小于6.0m，每排2根，钢梁长1.5m，锚索排距2.0m。

3 巷道施工

3.1 施工工艺 YT-27型风钻打眼，乳化炸药爆破掘进，耙斗装岩机装岩出货，ZHP-2型转体式喷射机喷射混凝土支护。

3.2 施工方式 采取三班作业“一掘一锚一喷”交叉进行，即一班掘进出货，二班进行上锚杆挂网喷射混凝土。三班施工锚索，如此循环往复，周而复始。

3.3 施工工序 掘进班主要工序：场子面打上部眼—装货—场子面打下部眼及锚杆眼—爆破—进行临时支护。支护班主要工序：准备工作—上锚杆挂网—拌料—喷混凝土—清机械设备及回弹。锚索班主要工序：准备工作—施工锚索。

3.4 爆破循环进度确定 由于受围岩稳定性的限制，如采用深孔爆破，循环进度过大，极易产生片帮、抽顶或冒顶，使锚喷挂网联合支护难以实施，所使用金属网的规格为1.0m×1.2m，要满足整循环作业应当及时进行锚喷支护，场子头不留空顶，循环进度就必须定为1.2m。

4 施工中应注意的几个问题

①必须采用光面爆破，爆破后的巷道断面轮廓符合设计要求，为挂网喷射混凝土创造良好条件。②尽量缩短空顶时间，严格控制片帮、抽冒顶的现象发生，及时加打锚索进行支护。③如发生片帮抽顶，初喷后一定使得巷道断面轮廓圆滑，以利于挂网和复喷。④锚杆眼必须垂直巷壁，锚固力要达到4t以上。⑤复喷时留出0.2m的网边不要喷，以便和下一循环的网进行搭接，复喷厚度要达到0.1m，绝不许有漏网的地方。⑥施工锚索上锁具时，必须将泵一次性打足压，锚索的初锚力不小于40t。

5 结语

通过这次实践，总结出锚喷挂网联合支护技术在一般情况下，可以代替架棚支护，较被动支护方式，锚喷挂网加打锚索这一主动支护形式，是一种比较先进的支护形式。