复杂地质条件下巷道整修及气腿式临时支护的使用研究

郭保厦

摘 要：东庞矿三水平11采区为2017年主力采区，采区轨道巷规格4.6m×3.7m，埋深-630m左右。巷道G13点以里48m至11采区变电所以外35m，局部地段巷道顶板破碎、两帮喷体开裂、底板压力大底鼓变形，现场不同程度地出现断锚杆、锚索，撕裂钢带、顶板下沉现象。最小巷高2.3m，最小巷宽2.5m，巷道变形严重，已经影响到轨道巷的正常使用。

关键词：矿井；巷道整修；临时支护

中图分类号：TD263 文献标志码：A

1 巷道整修技术要求

整修范围：11采区轨道巷G13点以里48m至11采区变电所以外35m，总长约300m。

顶帮要求：对扩帮整修范围进行锚网梁联合支护并喷浆封闭，对扩帮范围按巷道中线扩帮，扩帮后巷宽不小于4.5m，喷浆厚度50mm。

底板要求：对卧底范围以11轨道巷开口处实测底板为基准按3‰坡度进行全断面卧底，腰线以下1m为巷道底板，卧底后底板前后顺平，巷高不低于3.2m；卧底采用侧卸装罐的方式进行卧底。

扩帮、卧底后对巷道裸露顶帮进行锚梁网支护，锚网采用φ6.5mm冷拔钢丝网片；顶、帮锚杆采用φ22×2400mm等强度螺纹钢锚杆，间排距800mm×800mm，锚固力不低于15t，扭矩力不低于300N·m。扩帮处顶板顺巷施工一排槽钢锚索，距帮0.8m，间距2.4m，顶锚索采用φ21.8×8500mm钢绞线，预紧力不低于130kN；巷帮顺巷施工两排槽钢锚索，第一排距顶1.2m，第二排距第一排1.5m，交错迈步式布置，间排距1.5m×2.4m，帮锚索采用φ15.24mm×4500m钢绞线，预紧力不低于100kN。

整修前先对整修范围及后路顶、帮开裂喷体、活渣进行找掉，失效锚杆锚索重新补打。锚杆间排距0.8m×0.8m，锚索间排距1.5m×0.8m，每排3根，锚索采用φ21.8×8500mm钢绞线，预紧力不低于130kN。

喷砼封闭后对扩帮范围内顶、帮深浅孔交替注浆。浅孔深度3m，深孔深度8m，排距3m，孔间距1.5m，深浅孔按排交替布置，深、浅孔施工角度误差±5°，位置误差±300mm，水泥浆注浆压力浅孔不低于3MPa，深孔不低于6MPa。

2 巷道整修施工中的主要风险及应对措施

主要风险：施工区域顶帮开裂活渣多，易发生掉渣伤人事故。

应对措施：施工前，由班长安排一人站在有支护的安全地点下，用长柄工具进行敲帮问顶，并派专人同时进行观山，及时找掉顶、帮活渣，排除安全隐患，并躲开渣可能滑落的方向，发现危险立即后退。从此项工作开始，在整个支护操作过程中，班长明确一人观山，发现险情，立即后退，要求在每次铺顶、上帮网、上钢带梁、临时支护和打眼等之前进行一次敲帮问顶并时刻观察顶帮情况。跟班人员及班长负责及时观察施工范围内及其后路行人段大巷顶帮完好情况，发现顶帮喷体开裂等隐患及时处理。

3 巷道整修安全技术要求

施工前，在大巷施工段前后50m处，悬挂“前方施工，请车辆慢行”样式的牌板，并阻“十”字道木，以防车辆进入施工地点。

施工时，空顶、空帮距不超过1m，支护遵循自外向内，自中间向两边的原则施工。支护过程中，人员必须站在有支护的安全地点。

如巷道较高，施工时要搭设工作平台，平台的搭设采用多块宽200mm厚100mm的架板，搭在重罐上，重罐要求前后必须用十字道木掩住，确保固定牢靠方可上人。施工期間工作平台下及附近严禁有人站立及停留。经班长检查无问题后方可开始作业。

整修期间必须及时使用好气腿式临时支护，临时支护的使用必须严格遵守《巷道整修期间气腿式临时支护使用专项措施》。

4 巷道整修期间气腿式临时支护使用专项措施

技术要求：

新型前探梁临时支护设备包括专用锚杆机1台，前探梁1个。每次使用前必须对设备进行安全检查，确认完好后方可使用，否则必须立即对损坏设备进行处理或更换。

施工顺序：爆破完毕→敲帮问顶→将锚杆机放至最靠近迎头的支护下方→将前探梁放在锚杆机上→将网梁放在前探梁上并顶到顶上指定位置→联网→施工顶锚杆、锚索→收回前探临时支护→继续施工顶锚杆锚索完毕。

联网时，操作人员必须站在有支护的顶板下，使用专用联网钩，前后网搭接不小于200mm，联网间距不大于300mm，作业过程中注意力集中，时刻注意顶板情况，发现异常立即撤离。

临时支护使用前，锚杆机与前探梁使用前必须检查连接是否可靠。放置锚杆机前，必须对顶板进行敲帮问顶，确认安全后，一人迅速将锚杆机放置在合适位置，并迅速撤出。锚杆机必须放置在避免自行滑动的可靠位置，避免锚杆机倾倒伤人。

进行临时支护时，锚杆机必须缓慢升起，防止因升速过快等原因造成设备倾倒伤人。专用锚杆机必须垂直于顶板，误差不大于15°，必须保证梁气腿支点处与顶板接触牢固可靠。

前探梁支设完成后，由锚杆机司机将锚杆机供风开关完全打开，关闭向锚杆机供风球阀，保持供风压力使顶梁接顶牢固，直至巷中左右两侧都施工完毕后至少一根顶锚杆后方可卸压。施工人员时刻注意锚杆机状态，如发现锚杆机无法自行保持压力或损坏，必须立即进行更换。

上顶钢带梁前，如顶板破碎掉渣导致网内有岩石渣块时，必须提前将前探临时支护放下并将渣块放至前方空顶区域内，保证梁网接顶。

支护过程中必须坚持自外向里的原则逐排施工，当前一排所有顶锚杆锚索施工完毕后，方可进行下一排施工。

机具使用注意事项：

风动锚杆机每次使用前，必须先对机具进行严格检查，确保机具完好。严禁使用损坏的机具施工。

风动锚杆机接风、水管前，必须对水、风头清理，吹几分钟风水，然后再安装接口，避免杂物通过风管进入锚杆机。风管内不能有水，防止水进入锚杆机风压管路，影响打眼效果和使用寿命。

检查油壶里是否有油及油壶是否在工作，每班机电工必须进行此项工作，并及时注入专用锚杆机油。油壶属于单方向进风，按箭头指向安装。油壶排碴管网要每星期检查一次，由专人负责。

风水管头接好必须用专用销子紧固，防止因高压风、水接头甩出伤人。

气腿升降不灵活时，可在气腿四周涂锚杆机油，或在风管内注油，如仍无法解决时必须立即进行更换。锚杆机气腿间搭接短，容易折断裂开，避免侧向受力，适合于垂直顶板打眼，倾斜角度不大于15°。

巷道距施工地点不超50m必须装有风、水压表，供风压力不小于0.5MPa，供水压力不小于2.5MPa。

操作人员不应站在空顶下或不安全地点作业，并在打眼前、安装前、移锚杆机前均进行敲帮问顶。

在施工锚杆、锚索时，始终坚持由外向里的原则施工，两帮锚杆坚持自上而下的施工原则，并且打一眼安装一根锚杆，在下一循环施工前，上一循环的顶锚杆锚固到头，距迎头不大于300mm，每一循环的锚杆支护工作是在措施规定的数量全部完成后，才能进行下一个循环的工作。

支护过程中从开始打眼，安装锚杆至下次循环开始施工均由班长负责全面安全，制止空顶作业及其他“三违”现象，发现片帮、掉渣等险情，立即停止作业，撤出人员，进行处理。

结语

东庞矿在深部水平11采区轨道巷大埋深、高地压围岩破碎巷道的整修工艺及施工过程中对气腿式临时支护的使用技术研究对矿井大埋深、高应力、软岩巷道支护、维护具有指导意义，为下一步矿井深部水平高应力特殊区域巷道掘进及整修工艺积累了宝贵的经验。该整修工艺及技术适用于公司所属各矿井深部大地压、软岩破碎巷道，具有广阔的推广应用前景。

参考文献

[1]李冬红.矿井深部围岩破碎巷道加固技术研究及应用[J].煤炭与化工，2016（5）：89-90.

[2]杨永强.锚注联合加固支护技术在东庞矿的应用[J].科技信息，2011（9）：340-341.