破碎围岩大断面开拓巷道修复加固方案设计与施工

宋兆国 孙 乾 陈璋林

（济宁矿业集团有限公司霄云煤矿，山东 金乡 272213）

霄云煤矿二采区胶带石门（总长度580m）布置在3煤顶板岩石中，巷道为直墙半圆拱断面，采用锚网索支护，净宽4m，净高3.9m（见图1）。自2015年6月份开门施工至今，已服务3年多时间，因局部围岩稳定性差、受断层地应力大等因素影响，局部巷道出现严重变形，造成多处喷体变形开裂、暴皮、底鼓、鼓帮等，且局部巷道顶、帮移近量极大，不能满足现场使用及运输需求。

1 变形较严重区域巷修方案

1.1 修复方案

对于变形严重（相对净高、净宽变形大于200mm）位置巷道，采取扩宽顶、帮，重新支护的方式进行处理，锚网支护完毕后，进行初喷、注浆加固，然后复喷成巷。对巷道底鼓处全部按照腰线进行起底，保证平整度，同时砌筑永久水沟。

1.2 施工方法

对照巷道设计扩大顶、帮变形断面→支护（锚网梯索+初喷）→注浆→复喷成巷（见图1）。具体施工为：

（1）对变形区域进行扩帮、挑顶处理，确保满足设计断面要求；

（2）将扩大后的巷道进行锚网支护，待支护初喷完毕，进行注浆加固；

（3）复喷成巷。

1.3 支护参数

（1）支护锚杆均采用Ф20×2400mm高强预应力锚杆，每棵锚杆用三支MSK2550树脂锚固剂，支护锚杆间排距为800mm×800mm，使用规格为长×宽=2000×1000mm金属方格网，搭接长度为100mm，每200mm使用双股14#铁丝绑扎一处，钢筋梯采用Φ14钢筋加工制作。

（2）拱部锚索规格为Ф17.8×6500mm，每棵锚索使用四支MSK2550树脂锚固剂，锚索间排距为2000×1200mm，全断面每排施工5棵锚索。锚索布置在相邻两排锚杆之间，沿巷道走向布置锚索方式为“迈步式”，即按照“三二三”的方式布置。如原施工锚索与现施工锚索位置重合，可适当调整新施工锚索布置位置。

局部变形严重的帮部需施工帮部锚索加强支护，锚索规格为Ф17.8×5000mm，每棵锚索使用四支MSK2550树脂锚固剂，锚索间排距为2000×2000mm。

（3）沿巷道断面布置一排注浆锚杆进行注浆加固，锚杆规格为Φ22×2400mm，锚杆间排距为1600×1600mm，注浆锚杆布置在相邻两排支护锚杆之间，间隔一排布置。

（4）初喷厚度80mm，注浆（水泥+水玻璃）。

（5）复喷厚度为70mm，喷厚合计为150mm，强度为C20。

说明：其余变形严重出现类似此范围巷道变形情况，修复方案参照此要求执行。

图1 二采区胶带石门巷修支护图

2 开裂暴皮轻微变形区域巷修方案

2.1 修复方案

找掉变形位置开裂喷体，重新进行二次支护，然后进行喷浆成巷。对巷道底鼓处全部按照腰线进行起底，保证平整度，同时砌筑永久水沟。

2.2 施工方法

找掉开裂喷体→支护（锚网梯）→喷浆成巷。施工顺序为：

（1）将开裂喷体找掉；

（2）按设计断面尺寸进行锚网支护；

（3）喷浆成巷。

2.3 支护参数

（1）支护锚杆采用Ф20×2400mm高强预应力锚杆，每棵锚杆用三支MSK2550树脂锚固剂，支护锚杆间排距为800mm×800mm。使用规格为长×宽=2000×1000mm金属方格网，搭接长度为100mm，每200mm使用双股14#铁丝绑扎一处。钢筋梯采用Φ14钢筋加工制作。

（2）喷浆厚度为100mm，强度为C20。

3 永久水沟施工要求

（1）在巷道修复过程中，永久水沟的施工应与巷修主体工程同时进行，确保排水顺畅。

（2）水沟净宽×净深=300×300mm，铺底及壁厚均为100mm，混凝土强度为C20。

（3）水沟上沿距1m腰线为960mm，水沟外沿应严格按照偏中线拉线施工，确保平直度，水沟施工质量严格按照《煤矿安全生产标准化基本要求及评分办法》相关规定严格执行，待水沟验收完毕后方可铺设盖板。

4 其他现场施工要求

（1）严格按照上述方案提供的施工参数组织施工，确保施工质量，具体巷修位置及采取不同巷修方案的位置现场进行指定。

（2）扩帮处较原设计断面尺寸增大150mm，以抵消可能出现的围岩变形。

（3）加强围岩地质资料编录工作，填写清楚现场施工锚索、剥帮揭露的岩性等情况，以便根据地质条件采取针对性的支护措施。

5 结语

按照分类治理的原则，根据不同的围岩条件和变形破坏程度，制定了不同的修复加固方案。施工过程中严格按照设计组织施工，强化工程质量监督考核，并根据围岩属性和变形特征及时调整和修正，使得方案更加贴合现场实际。巷道修复施工结束至今已有半年时间，除个别区域出现轻微底鼓、水沟开裂外，巷道顶板均未出现明显变形，证明该方案是科学合理的，在节约修复投资的情况下取得了良好的围岩控制效果。