圍巖性質(zhì)和受力狀態(tài)是巷道穩(wěn)定的重要因素。巷道開挖后圍巖應(yīng)力中的較大部分由圍巖本身承擔(dān)。一旦巖體被破壞,不僅不能承擔(dān)圍巖應(yīng)力,且自身不能保持穩(wěn)定,成為支護(hù)體的載荷。在圍巖開挖前預(yù)注漿,利用漿液來充填和固結(jié)圍巖的裂隙面,提高巖體強(qiáng)度,充分發(fā)揮巖體自身承載能力,保持圍巖穩(wěn)定、參與巷道圍巖內(nèi)應(yīng)力平衡過程。因此,預(yù)注漿固化可顯著提高巷道圍巖承載能力,改善巷道成型和維護(hù)狀況。1巷道破碎圍巖狀況
徐州張集礦的-700m水平西大巷西三采區(qū)車場段位于F2與F11兩條大斷層之間。300m巷道共揭露落差2～5m斷層16條,落差5～10m以上斷層8條,落差10m以上斷層5條,斷層破碎帶寬,構(gòu)造應(yīng)力集中,巷道圍巖破碎、裂隙發(fā)育。儲(chǔ)煤井附近巷道圍巖應(yīng)為9-2
煤層底板粉砂巖,受斷
層影響,巷道圍巖變?yōu)楹谏奶抠|(zhì)頁巖,質(zhì)軟、破碎、層理混亂,并夾有砂巖透鏡體,表面光滑,伴有淋水,常常巷道掘出后未打錨桿就發(fā)生大范圍的片幫、冒頂,只得架設(shè)29U型鋼拱形支架支護(hù),接近F11斷層時(shí),層理幾乎不能分辨,節(jié)理裂隙更加發(fā)育、炭質(zhì)頁巖變軟、碎,粘結(jié)能力極低,掘進(jìn)巷道基本不需放炮,風(fēng)鎬挖掘時(shí)也常發(fā)生片幫、冒頂,采用超前打撞楔也很難維護(hù)頂板,經(jīng)常2～3d才能掘進(jìn)1m。大巷儲(chǔ)煤井段實(shí)測剖面示意見圖1。
為改變巷道維護(hù)狀況、加快工程施工速度,運(yùn)用高水速凝材料對此車場段圍巖進(jìn)行預(yù)注漿固化綜合治理,提高巷道圍巖穩(wěn)定性、加快掘進(jìn)速度,為破碎圍巖巷道支護(hù)開辟新的技術(shù)途徑。寬度愈小,從而有利于巷道處于穩(wěn)定狀態(tài)。錨桿應(yīng)盡可能使用抗拉強(qiáng)度高的材質(zhì)制造,并根據(jù)孔徑選擇大直徑錨桿,但應(yīng)滿足“三徑”匹配關(guān)系;錨桿間排距要科學(xué)、合理。
(4)錨桿支護(hù)的關(guān)鍵是能否在錨固范圍內(nèi)形成一定強(qiáng)度和厚度的內(nèi)部支護(hù)結(jié)構(gòu),兩者共同決定該結(jié)構(gòu)的支撐能力。在巷道圍巖單向強(qiáng)度為定值時(shí),其強(qiáng)度主要決定于單根錨桿具備的工作阻力,錨桿軸向的擠壓力愈大,內(nèi)部支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度愈高;此結(jié)構(gòu)的厚度主要由錨桿長度和間排距決定。錨桿愈長、間排距愈小,內(nèi)部支護(hù)結(jié)構(gòu)愈厚。

(5)錨桿支護(hù)應(yīng)采用錨桿長度中部(范圍不低于1/3有效長)具有較高工作阻力的錨桿。為此建議選擇抗拉強(qiáng)度較高的材質(zhì)制造錨桿;采用全長錨