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摘 要：浅析淮北朔里矿业井下掘进巷道地质构造特点、掘进巷道支护设计掌握的基本原则、巷道支护方案选择与参数确定方法、施工技术要求与应注意的问题，以及取得技术经济效果等。通过科学地确定巷道支护参数，采用拱形断面，适应了围岩应力场的特点，并利用锚索的高强悬吊作用来提高围岩的自承能力，如此支护取得的效果较好。
关键词：煤巷支护 锚带网联合支护 拱形断面 应用
一、引言
在淮北朔里矿业井下的掘进巷道施工中，不少都布置在复合煤层中，巷道沿煤层底板和煤层走向来掘进。该一般的施工中，煤层节理较发育，倾角多在5～20°之间变化。煤坚固性系数f值一般为2～3左右。其顶板多以砂质泥岩为主，灰白色，较稳定，底板以砂质泥岩为主。由于在合煤层中掘进，其巷道的支护方案及其支护参数的选择必须科学合理，以保障掘进巷道的安全性及其支护的经济性。
二、掘进巷道支护设计的原则
掘进巷道支护设计的原则主要掌握如下三点：
1.由于矿井不少采区的地质条件都较为复杂，且矿山压力作用也比较明显。因此，在设计掘进巷道是必须重点考虑加强支护的问题，要使掘进巷道能一次性交付使用，且避免再次返修的现象。
2.在掘进巷道的设计时，可采用类比法初选和现场监控信息反馈的设计方法进行，以使掘进巷道的支护效果和支护成本都得到最佳的组合。
3.在施工期间，合理安排巷道掘进和支护工艺的施工流程，以确保巷道支护能够适应围岩的变形、活动状态，以最大限度地发挥围岩自承能力和支护体支护能力，并在此基础上能提高劳动生产效率。
三、巷道支护方案选择与参数确定
按照上述巷道支护设计的基本原则和要求要求，再根据巷道围岩特征，将不少巷道都选择了拱形断面施工，并采用锚杆、锚索、金属网、钢带和加锚索联合支护的方式。施工操作和参数的选择具体如下：
1.对于软岩巷道，其拱形巷道支护结构的承载能力最大。当采用拱形断面时，比较适应围岩应力场的特点，这有利于提高围岩的自承能力，降低矿山压力对巷道的破坏作用，同时又提高了巷道的支护效果。施工期间，为了满足巷道正常安全使用，本着经济上合理、施工便利的原则，为此将拱形巷道净寬确定为3.5m、墙高2.2m、拱高1.3m。
2.为了避免围岩表面片落，主要采用挂网的方法进行，以限制其松动范围向深部发展。同时又采取措施，防止锚杆及锚索因张拉端失效，避免影响整体失效。
3.对于采用钢带的作用而言，一方面是通过钢带充分发挥锚杆、锚索的群体组合支护作用，另一方面是可以避免锚杆、锚索张拉端煤体片落，使锚杆、锚索失效。
4.锚杆采用左旋无纵筋螺纹钢锚杆，其杆体直径为20mm、长度为2000mm。按煤巷锚杆支护技术规范中Ⅴ类围岩标准要求锚杆长度应为1800mm，根据实际要求最后确定为2000mm。将锚杆呈矩形布置，间排距为800 mm×800mm。锚杆托盘采用6mm厚度的M型钢板加工制作，它的承载面积为80mm×100mm。锚杆采用Z2937型树脂锚固剂卷2卷锚固。
5.在锚索使用中，采用低松弛钢绞线，直径为15.24mm、长度为4500mm。将锚索垂直于顶板岩层层面，呈三角形布置，间距为2000mm×2000mm×2000mm，并用三卷直径25mm、长500mm树脂锚固剂卷锚固。其锚索托盘采用15mm厚钢板加工制作，承载面积为200mm×200mm。
6.在菱形网使用中，采用10#镀锌铁丝编织而成，宽800mm，长度与巷道周长相等，网目为50mm×50mm。
四、施工技术要求与应注意的问题
1.在巷道开挖后，要及时对新暴露顶板进行支护，以防止顶板离层。
2.将锚索尽量靠近工作面与锚杆，并同时安装。
3.锚杆和锚索的安装、树脂锚固剂搅拌要一气呵成，中间不停顿。对于安装各种工序，时间要严格按照树脂锚固剂卷说明书要求进行。
4.对于锚索孔深度，其误差控制应控制在±50mm范围。
5.对于锚杆的张拉预紧力而言，应控制在50kN；将锚索张拉预紧力控制在100kN；巷道在每掘进50m时，应按1%比例对锚杆、锚索进行抽样拉力测试。必须保证锚杆拉力在80kN以上，锚索拉力在200kN以上。同时，要对不合格的锚杆、锚索要立即进行补设。
6.金属网及钢带的安装，必须紧贴煤壁。
7.当巷道每掘进50m时，就要布置一个探孔，以便能偶准确掌握煤层的厚度及巷道围岩的变化。同时，还要根据实际变化情况，及时调整拱高或锚索长度，以保证锚索锚固段能够深入到较稳定的岩层当中去。
8.当掘进巷道遇到断层或破碎带时，就需要改变巷道的支护方式，以改用梯形钢棚支护。
9.施工期间，要切实加强巷道的支护质量管理，严格按照操作规程及工艺流程进行正规循环作业，不得偷工减料。
五、技术经济效果
在南二采区、西二采区、北三采区等大量的施工中证实，煤巷掘进采用拱形断面，并进行锚、网、带+锚索联合支护，取得的支护效果是比较显著的。如此方法施工，不但降低了支护成本，而且还提高了工作效率和安全程度。从总体上来说，其技术经济效果是良好的。
这种支护方法与采用梯形断面进行锚网支护相比较，煤巷采用拱形断面进行锚、网、带+锚索联合支护，具有以下优点：
1.巷道一次成巷率高，不需返修，有效降低了支护成本和人工费用，并提高了施工的安全程度。
2.该施工方法提高了断面利用率。原梯形断面的面积为10.55m2，而拱形断面的面积为9.38m2。
3.巷道在采用拱形断面进行锚、网、带+锚索联合支护时，比采用梯形断面进行锚网支护，每米巷道节约支护成本和人工费打到400元以上。几条巷道掘进几百米，显然节约的支护费用时非常可观的，其安全、经济效益都非常显著。
六、结束语
煤巷掘进采用这种联合支护，通过对锚杆、锚索锚固力及巷道表面位移的测定，以及现场支护效果的实际观测，都充分证明了支护方案和支护参数设计是比较科学合理的。它在拱形断面煤巷中的应用，创造了可观的经济效益，同时又增强了施工的安全性，大大降低了巷道的返修率，并延长了支护巷道的使用寿命。
参考文献
[1]郭映龙，夏万仁.原状岩体锚固抗剪效应试验研究，岩土工程中的锚固技术[J].北京：地震出版社，1992.
[2]周保生，富强，谢耀社.圆形巷道锚杆支护参数研究[J].江苏煤炭，1996 （2）：30-32.
[3]袁和生.煤矿巷道锚杆支护技术.北京：煤炭工业出版社，1997.
[4]侯朝炯，郭励生，勾攀峰，等.煤巷锚杆支护[M].徐州：中国矿业大学出版社，1999.
[5]侯朝炯，勾攀峰.巷道锚杆支护围岩强度强化机理研究[J].岩石力学与工程学报，200O，19（3）：342-345.
[6]田会礼，马健生，张结太.顶板结构对锚杆支护参数和巷道变形的影响[J].矿山压力与顶板管理，2000（2）：24-26.
[7]陈俊成，于展坤.利用松动圈进行回采巷道锚杆支护改革[J].山东煤炭科，2000（4）：30-32.
[8]侯朝炯，柏建彪，张农，等.困难复杂条件下的煤巷锚杆支护[J].岩土工程学报，2001，（1）：84-88.
[9]李伟，秦忠诚，袁秋新，等.不同围岩条件下锚杆支护参数研究[J].煤，2002 （6）：17-19.
[10]钱鸣高，缪协兴，许家林.岩层控制的关键层理论[M].徐州：中国矿业大学出版社，2003.
[11]张金耀，岐红升，王玉海. 松动圈测试在巷道支护设计中的应用[J].山西煤炭，2003（2）：37-38.
[12]闫莫明，徐祯祥，苏自约．岩土锚固技术手册．北京：人民交通出版社，2004.
关键词：煤巷支护 锚带网联合支护 拱形断面 应用
一、引言
在淮北朔里矿业井下的掘进巷道施工中，不少都布置在复合煤层中，巷道沿煤层底板和煤层走向来掘进。该一般的施工中，煤层节理较发育，倾角多在5～20°之间变化。煤坚固性系数f值一般为2～3左右。其顶板多以砂质泥岩为主，灰白色，较稳定，底板以砂质泥岩为主。由于在合煤层中掘进，其巷道的支护方案及其支护参数的选择必须科学合理，以保障掘进巷道的安全性及其支护的经济性。
二、掘进巷道支护设计的原则
掘进巷道支护设计的原则主要掌握如下三点：
1.由于矿井不少采区的地质条件都较为复杂，且矿山压力作用也比较明显。因此，在设计掘进巷道是必须重点考虑加强支护的问题，要使掘进巷道能一次性交付使用，且避免再次返修的现象。
2.在掘进巷道的设计时，可采用类比法初选和现场监控信息反馈的设计方法进行，以使掘进巷道的支护效果和支护成本都得到最佳的组合。
3.在施工期间，合理安排巷道掘进和支护工艺的施工流程，以确保巷道支护能够适应围岩的变形、活动状态，以最大限度地发挥围岩自承能力和支护体支护能力，并在此基础上能提高劳动生产效率。
三、巷道支护方案选择与参数确定
按照上述巷道支护设计的基本原则和要求要求，再根据巷道围岩特征，将不少巷道都选择了拱形断面施工，并采用锚杆、锚索、金属网、钢带和加锚索联合支护的方式。施工操作和参数的选择具体如下：
1.对于软岩巷道，其拱形巷道支护结构的承载能力最大。当采用拱形断面时，比较适应围岩应力场的特点，这有利于提高围岩的自承能力，降低矿山压力对巷道的破坏作用，同时又提高了巷道的支护效果。施工期间，为了满足巷道正常安全使用，本着经济上合理、施工便利的原则，为此将拱形巷道净寬确定为3.5m、墙高2.2m、拱高1.3m。
2.为了避免围岩表面片落，主要采用挂网的方法进行，以限制其松动范围向深部发展。同时又采取措施，防止锚杆及锚索因张拉端失效，避免影响整体失效。
3.对于采用钢带的作用而言，一方面是通过钢带充分发挥锚杆、锚索的群体组合支护作用，另一方面是可以避免锚杆、锚索张拉端煤体片落，使锚杆、锚索失效。
4.锚杆采用左旋无纵筋螺纹钢锚杆，其杆体直径为20mm、长度为2000mm。按煤巷锚杆支护技术规范中Ⅴ类围岩标准要求锚杆长度应为1800mm，根据实际要求最后确定为2000mm。将锚杆呈矩形布置，间排距为800 mm×800mm。锚杆托盘采用6mm厚度的M型钢板加工制作，它的承载面积为80mm×100mm。锚杆采用Z2937型树脂锚固剂卷2卷锚固。
5.在锚索使用中，采用低松弛钢绞线，直径为15.24mm、长度为4500mm。将锚索垂直于顶板岩层层面，呈三角形布置，间距为2000mm×2000mm×2000mm，并用三卷直径25mm、长500mm树脂锚固剂卷锚固。其锚索托盘采用15mm厚钢板加工制作，承载面积为200mm×200mm。
6.在菱形网使用中，采用10#镀锌铁丝编织而成，宽800mm，长度与巷道周长相等，网目为50mm×50mm。
四、施工技术要求与应注意的问题
1.在巷道开挖后，要及时对新暴露顶板进行支护，以防止顶板离层。
2.将锚索尽量靠近工作面与锚杆，并同时安装。
3.锚杆和锚索的安装、树脂锚固剂搅拌要一气呵成，中间不停顿。对于安装各种工序，时间要严格按照树脂锚固剂卷说明书要求进行。
4.对于锚索孔深度，其误差控制应控制在±50mm范围。
5.对于锚杆的张拉预紧力而言，应控制在50kN；将锚索张拉预紧力控制在100kN；巷道在每掘进50m时，应按1%比例对锚杆、锚索进行抽样拉力测试。必须保证锚杆拉力在80kN以上，锚索拉力在200kN以上。同时，要对不合格的锚杆、锚索要立即进行补设。
6.金属网及钢带的安装，必须紧贴煤壁。
7.当巷道每掘进50m时，就要布置一个探孔，以便能偶准确掌握煤层的厚度及巷道围岩的变化。同时，还要根据实际变化情况，及时调整拱高或锚索长度，以保证锚索锚固段能够深入到较稳定的岩层当中去。
8.当掘进巷道遇到断层或破碎带时，就需要改变巷道的支护方式，以改用梯形钢棚支护。
9.施工期间，要切实加强巷道的支护质量管理，严格按照操作规程及工艺流程进行正规循环作业，不得偷工减料。
五、技术经济效果
在南二采区、西二采区、北三采区等大量的施工中证实，煤巷掘进采用拱形断面，并进行锚、网、带+锚索联合支护，取得的支护效果是比较显著的。如此方法施工，不但降低了支护成本，而且还提高了工作效率和安全程度。从总体上来说，其技术经济效果是良好的。
这种支护方法与采用梯形断面进行锚网支护相比较，煤巷采用拱形断面进行锚、网、带+锚索联合支护，具有以下优点：
1.巷道一次成巷率高，不需返修，有效降低了支护成本和人工费用，并提高了施工的安全程度。
2.该施工方法提高了断面利用率。原梯形断面的面积为10.55m2，而拱形断面的面积为9.38m2。
3.巷道在采用拱形断面进行锚、网、带+锚索联合支护时，比采用梯形断面进行锚网支护，每米巷道节约支护成本和人工费打到400元以上。几条巷道掘进几百米，显然节约的支护费用时非常可观的，其安全、经济效益都非常显著。
六、结束语
煤巷掘进采用这种联合支护，通过对锚杆、锚索锚固力及巷道表面位移的测定，以及现场支护效果的实际观测，都充分证明了支护方案和支护参数设计是比较科学合理的。它在拱形断面煤巷中的应用，创造了可观的经济效益，同时又增强了施工的安全性，大大降低了巷道的返修率，并延长了支护巷道的使用寿命。
参考文献
[1]郭映龙，夏万仁.原状岩体锚固抗剪效应试验研究，岩土工程中的锚固技术[J].北京：地震出版社，1992.
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[4]侯朝炯，郭励生，勾攀峰，等.煤巷锚杆支护[M].徐州：中国矿业大学出版社，1999.
[5]侯朝炯，勾攀峰.巷道锚杆支护围岩强度强化机理研究[J].岩石力学与工程学报，200O，19（3）：342-345.
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[7]陈俊成，于展坤.利用松动圈进行回采巷道锚杆支护改革[J].山东煤炭科，2000（4）：30-32.
[8]侯朝炯，柏建彪，张农，等.困难复杂条件下的煤巷锚杆支护[J].岩土工程学报，2001，（1）：84-88.
[9]李伟，秦忠诚，袁秋新，等.不同围岩条件下锚杆支护参数研究[J].煤，2002 （6）：17-19.
[10]钱鸣高，缪协兴，许家林.岩层控制的关键层理论[M].徐州：中国矿业大学出版社，2003.
[11]张金耀，岐红升，王玉海. 松动圈测试在巷道支护设计中的应用[J].山西煤炭，2003（2）：37-38.
[12]闫莫明，徐祯祥，苏自约．岩土锚固技术手册．北京：人民交通出版社，2004.