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[摘 要]巷道维修支护技术的关键是如何对破碎松动围岩加固补强,如果维修时间掌握不好,如在围岩剧烈活动期,在高地压尚未重新分布完毕之前进行,则支护效果不佳,一般支护方法很难保证巷道支护完好；如维修支护时间滞后,待变形严重后维修,巷道的有害变形将会加剧,巷道冒顶的可能性增加,围岩破碎松动的范围将加大,给巷道维修工作带来极大的困难,不但成本增加,安全性也没保证,因此,矿井深部在围岩运动不强,基本完整的情况下确定巷道维修支护方式是一个关键问题.

[关 键 词]矿井深部支护方式研究

一、推广理由

河南煤化集团鹤煤三矿矿井目前巷道支护方式主要采取的是：岩巷第一次支护锚网喷、架U型棚,个别地段加打锚索；煤巷第一次支护打锚杆挂网、架U型棚,个别地段加打锚索.

矿井目前巷道维修主要采取的是：架U型棚、补喷、恢复原来的巷道设计断面、处理巷道帮顶,局部底鼓挖底等；二水平大巷以上巷道采取架U型棚维修后,巷道基本破坏不大；二水平大巷以下如三水平行人下山、轨道下山、三水平南大巷等采用直接架U型棚支护后,一般10～12个月巷道就要返修一次,增加矿井维修费用.

巷道维修支护技术的关键是如何对破碎松动围岩加固补强,如果维修时间掌握不好,如在围岩剧烈活动期,在高地压尚未重新分布完毕之前进行,则支护效果不佳,一般支护方法很难保证巷道支护完好；如维修支护时间滞后,待变形严重后维修,巷道的有害变形将会加剧,巷道冒顶的可能性增加,围岩破碎松动的范围将加大,给巷道维修工作带来极大的困难,不但成本增加,安全性也没保证,因此,矿井深部在围岩运动不强,基本完整的情况下确定巷道维修支护方式是一个关键问题.

1、锚网喷支护的作用原理

1）锚杆支护

（1）预应力作用.锚杆打进岩体后,将层理、节理发育的岩层串联在一起,在眼孔口处加设垫板,加设垫板实际上等于给锚杆以预应力,由于锚杆有预应力,当围岩应力释放,岩体出现裂隙产生强拉应力时,锚杆的预应力可以起到阻止裂隙的继续扩大,增加了岩体的抗剪强度,使围岩被锚紧,形成承载体.

（2）围岩补强作用.巷道开掘后的壁面是双向受力状态,它的稳定程度比三向受力相差很多.而要使巷道壁面迅速达到三向受力状态,锚杆可以是巷道围岩壁面得到补强作用.

（3）组合和悬吊作用.在巷道层状顶板上安装锚杆,提高了顶板岩层的承载能力,能有效地阻止岩层的层间错动.可以将层状岩层组合成一个梁,减少扰度,自然就增加了围岩的抗弯强度.

（4）挤压加固和防止风化作用.在锚喷支护作用过程中,一方面,在锚杆孔全长范围内,阻止岩块的错动滑移,因而围岩变形受到抑制；另一方面,当围岩产生少量位移时,锚杆受拉,对围岩产生约束力,不仅能阻止围岩继续变形,而且两锚杆间的岩块在约束力的挤压下,产生“成拱效应”.喷射混凝土提高岩体的粘结力和内摩擦力,从而提高了围岩的强度.同时喷射混凝土层封闭了围岩,能够防止因水或风化作用造成的围岩破坏剥落.

（5）改善围岩应力状态作用.巷道检修刷面达到设计断面后,及时喷射一层具有早期强度的混凝土,一方面,将围岩表面的凹凸不平处填平,消除因岩面不平引起的应力集中现象,避免过大的集中应力造成围岩破坏；另一方面,使巷道周边围岩由双向应力状态变成三向应力状态,提高围岩强度.同时,给布置钢筋网也起到很好的作用,能使钢筋网紧贴围岩.

2）挂网的作用

增加喷层厚度、防止围岩脱落的作用.挂网后,可使一些松动的围岩不脱落,锚杆不外露,喷射混凝土后,使松动的围岩形成一个自然拱,锚杆全长能起到锚固作用,钢筋网可提高喷层抗弯与抗大变形的能力.

3）喷射混泥土的作用

由于喷射混凝土和岩石的紧密粘结,不能能防止围岩的局部破坏,而且还将不稳定围岩“组织”成为承载结构的一部分,即把原