１ 工程概況
北徐樓煤礦于2011年1月開工掘進(jìn)-920m水平軌道大巷，預(yù)計(jì)2012年10月竣工。巷道設(shè)計(jì)長度約1536m，服務(wù)年限12年。軌道大巷斷面為半圓拱形，原設(shè)計(jì)采用掛網(wǎng)錨噴支護(hù)作為永久支護(hù)。目前，已施工巷道約500余m，由于受斷層、巖性等因素的影響，巷道施工后不久，即出現(xiàn)拱頂開裂，底臌等現(xiàn)象。巷道破壞嚴(yán)重段巷道施工10天左右即變形破壞，已嚴(yán)重影響了巷道的長期穩(wěn)定。從巷道的變形和破壞特點(diǎn)可以看出，目前的支護(hù)結(jié)構(gòu)與參數(shù)難以滿足該處地應(yīng)力和特殊巖層條件的要求，支護(hù)加固措施與巷道變形破壞特點(diǎn)和巖層條件不相適應(yīng)。
２ -920m軌道大巷修復(fù)加固方案
根據(jù)北徐樓礦-920m水平軌道大巷斷層破碎帶段巷道的破壞狀況，分析決定該段巷道采用錨注及底角錨桿治理修復(fù)方案。
具體方案是，在巷道兩底角處補(bǔ)打底角錨桿，拱、幫布置注漿錨桿錨注，然后復(fù)噴混凝土護(hù)層。待皮帶機(jī)移位后底板臥底，并補(bǔ)底板錨桿護(hù)底處理。治理修復(fù)結(jié)構(gòu)見圖1所示。
圖1-920m水平軌道大巷錨注、底角錨桿、底板錨桿修復(fù)支護(hù)結(jié)構(gòu)圖
1—注漿錨桿，Φ20×2400mm，間排距1600×1600mm；2-底角錨桿，Φ18×2400mm，間距400mm；
3—底板錨桿，Φ18×1600mm，間排距900×800mm；；4—底板錨梁，3000mm×60mm×3.6mm的異型鋼帶，排距800mm；5—水溝內(nèi)底板錨桿，規(guī)格同底板錨桿；6—水溝內(nèi)錨梁，沿水溝縱向布置，為2000mm×60mm×3.6mm的異型鋼帶
２.１ 支護(hù)參數(shù)
（1）注漿錨桿：選用泰安振聲科技公司生產(chǎn)的中空注漿錨桿，錨桿規(guī)格Φ20×2400mm，錨桿間排距1600×1600mm，設(shè)計(jì)錨桿錨固力50KN。錨桿結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2錨注兩用中空注漿錨桿示意圖
1---螺母，2—托盤，3—止?jié){塞，4—繞絲螺旋
（2）底角錨桿：選用Φ18×2400mm螺紋鋼錨桿，錨桿離巷道底板100~150mm，布置一排，錨桿向底板方向下扎45°，錨桿間距400mm。每根錨桿用2塊樹脂錨固劑（Φ28×700mm）錨固，設(shè)計(jì)錨桿錨固力80KN。
（3）底板錨桿：選用Φ18×1600mm螺紋鋼錨桿，用4根錨桿將錨梁錨入底板巖層中，錨桿間排距900×800mm，每根錨桿用1塊樹脂錨固劑（Φ28×700mm）錨固。
（4）底板錨梁：采用3000mm×60mm×3.6mm的異型鋼帶制作，沿巷道斷面橫向布置，4根錨桿固定，排距800mm。
（5）水溝內(nèi)底板錨桿：選用Φ18×1600mm螺紋鋼錨桿，沿水溝方向布置一排，間距800mm，每根錨桿用1塊樹脂錨固劑（Φ28×700mm）錨固。
（6）水溝內(nèi)錨梁：采用2000mm×60mm×3.6mm的異型鋼帶制作，沿水溝斷面縱向布置，3根錨桿固定，錨桿用1塊樹脂錨固劑（Φ28×700mm）錨固。
（7）注漿參數(shù)：采用水泥類漿液。水泥選用42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比取0.6。為提高可注性，在水泥漿液中加入1.0～1.5%高效早強(qiáng)減水劑。
注漿壓力：孔口表壓一般取1.5MPa、瞬時(shí)表壓<2MPa。
注漿量：按終孔表壓確定注漿量，注漿壓力達(dá)到1.5MPa時(shí)可停止注漿。
２.２ 加固修復(fù)順序
打底角錨桿→打拱幫注漿錨桿→注漿→復(fù)噴混凝土（30～50mm）→臥底→打底板錨梁錨桿→安裝型鋼帶→鋪設(shè)混凝土底板（100mm）→砌筑水溝。
２.３ 注漿工藝
注漿封孔采用快硬水泥藥卷。
注漿時(shí)采用自下而上，左右順序作業(yè)的方式，每斷面內(nèi)錨桿自下而上先注底角，再注兩幫，最后注拱頂錨桿。全部施工完后，再上托盤等工作。注漿要求混凝土噴層封閉嚴(yán)密，若噴層有開裂時(shí)應(yīng)先噴一層薄漿以封漏。
注漿工藝流程主要包括以下三個(gè)方面：
（1）運(yùn)料與拌漿：即將水泥與水按規(guī)定水灰比拌制成水泥漿，隨后加入減水劑拌均。要求保證在注漿過程中不發(fā)生吸漿籠頭堵塞等現(xiàn)象，并根據(jù)需要調(diào)整漿液參數(shù)；
（2）注漿泵的控制：根據(jù)巷道注漿變化情況，及時(shí)開、停注漿泵，并時(shí)刻注意觀察注漿泵的注漿壓力，以免發(fā)生堵塞崩管現(xiàn)象；
（3）孔口管路連接：應(yīng)注意前方注漿情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏漿、堵管等事故，并掌握好注漿量及注漿壓力，及時(shí)拆除和清洗注漿閥門。
要求注漿用水泥最好過篩，以防堵塞管路。
２.4 注漿施工中采取的主要技術(shù)措施
為保證施工質(zhì)量與效果，施工中應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：
（1）注漿錨桿按規(guī)定的角度和間排距施工，靠近底板做底角錨桿，應(yīng)向底板下扎45°；
（2）注漿錨桿采用黃麻、止?jié){塞或快硬水泥藥卷封堵，應(yīng)做到封堵嚴(yán)密，避免出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象；
（3）漿液配置按規(guī)定的水灰比進(jìn)行，并安排專人負(fù)責(zé)，攪拌桶內(nèi)漿液，可人工攪拌，亦可采用壓風(fēng)攪拌，水泥入桶前一定要過篩，結(jié)塊嚴(yán)重的水泥不得使用；
（4）注漿時(shí)加強(qiáng)信號(hào)聯(lián)系，保證及時(shí)停、注，并控制注漿壓力，一般注漿泵處的壓力不大于1.5MPa，超過時(shí)及時(shí)判明原因并設(shè)法處理，以免發(fā)生漿液沖擊傷人；
（5）注漿結(jié)束或中途停注時(shí)，實(shí)行先停泵再關(guān)閉孔口閘閥，打開泵體上的卸壓閥，讓管內(nèi)漿液回流入桶內(nèi)，待管路及泵內(nèi)壓力降低后，再打開孔口活接頭。如出現(xiàn)堵管或停泵時(shí)間較長時(shí)，及時(shí)吸清水沖洗注漿泵和管路，防止?jié){液在管內(nèi)或泵內(nèi)凝固；
（6）孔口止?jié){閥門待漿液初凝后或壓力降低后再卸下，一般20～30min后即可，如仍漏漿，應(yīng)用紙、麻或快硬水泥藥卷等堵住管口，以防漿液倒流，卸下的閥門及時(shí)清洗，以備再用；
（7）注漿錨桿注漿凝固并達(dá)到一定強(qiáng)度（一般5～7天）后，及時(shí)上錨桿托盤，以使錨桿處于受力狀態(tài)。
3 礦壓監(jiān)測
3.1 錨桿工況監(jiān)測
錨桿工況監(jiān)測主要目的是了解錨桿的實(shí)際受力狀態(tài)以及隨時(shí)間的增長變化規(guī)律，由此規(guī)律推斷錨桿的承載力極限值，利用該極限值來檢驗(yàn)錨桿的強(qiáng)度是否滿足要求。
（1）監(jiān)測儀器：選用數(shù)顯式錨索測力計(jì)。
（2）監(jiān)測布置：每30m布置一個(gè)監(jiān)測斷面，錨索每斷面布設(shè)4個(gè)測點(diǎn)，其測點(diǎn)布置如圖3所示。
圖3錨索工況監(jiān)測斷面測點(diǎn)布置示意圖
（３）儀器安裝：錨索放入鉆孔之后，將測力計(jì)套在錨索托盤與索具之間，然后張拉，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的張拉力。
（４）觀測記錄：測力計(jì)安裝之后應(yīng)立即讀取壓力表上的初讀數(shù)，并做好記錄，隨后，在7d之內(nèi)每天觀測記錄一次，7～15d之內(nèi)每2天觀測記錄一次，15d以后每3天觀測記錄一次，當(dāng)最后持續(xù)7d的觀測壓力表讀數(shù)不再變化時(shí)，便停止觀測，隨后進(jìn)入數(shù)據(jù)處理。
3.2 巷道收斂變形觀測
（1）測槍：2個(gè)，用于測量巷道兩側(cè)收斂變形。
（2）測尺：2個(gè)，用于測量拱底的收斂變形。
（3）測點(diǎn)布置：井巷工程施工進(jìn)行監(jiān)測，以觀測其變形量。每30m布置一個(gè)觀測斷面，每斷面應(yīng)距施工迎頭1.5m范圍內(nèi)設(shè)置，并在修復(fù)后12h之內(nèi)和下次修復(fù)之前測取初讀數(shù)。斷面測點(diǎn)采用中腰線“十字布點(diǎn)法”，收斂變形監(jiān)測測點(diǎn)布置圖如圖4所示。
圖4收斂變形量測布點(diǎn)圖
（4）測點(diǎn)埋設(shè)：用150×150mm的圓鋼制作埋設(shè)點(diǎn)，用快硬水泥藥卷或樹脂藥卷埋入圍巖中。測點(diǎn)鉆孔孔深以300mm為宜，要求垂直圍巖表面。
（5）測試頻率：測點(diǎn)埋設(shè)后20天內(nèi)每2天測試1次，20天后每3天測1次。
4 效果分析
通過采用以上修復(fù)加固方案，-920m水平軌道大巷底臌、拱頂開裂等現(xiàn)象得到了徹底治理，巷道斷面恢復(fù)到了原設(shè)計(jì)尺寸，滿足了正常通風(fēng)、行人、運(yùn)輸?shù)陌踩�，巷道修�?fù)加固半年以來，圍巖變形量不足50mm。
