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摘要：下面本研究结合工程施工实例就针对掘进过特殊构造支护工艺技术进行分析，以期提高巷道稳定性，保证巷道工程要求和矿井安全生产，现将报道如下。
关键词：掘金；过特殊构造；支护技术
由于地下媒层开采中，很多生产矿井的运输巷以及回风巷都在数千米以上，在煤矿巷道掘进的过程中，由于穿越的地质地层情况尤为复杂，特别是在经过地质构造、软岩层、应力集中区域以及含水地段等过特殊条件下，巷道很容易出现变形甚至破坏的现象。因此，在掘进过特殊构造中做好巷道支护工作尤为重要。
一、工程概况
此矿井属于煤层群集中开采区，煤矿区内有三层采煤层，本矿井中所有的煤层巷道和石门的交叉口都采用锚杆支护。由于巷道穿越的地层地质情况复杂，围岩应力比较复杂，同时煤矿采区的巷道压力较大，所以导致巷道交叉口出现顶板下沉，断面缩小的现象。如果巷道掘进中依然采用原来的锚杆支护技术很难保证煤矿的稳定性以及安全性。因此，本研究提出“锚喷、锚索”复合支护工艺。
二、掘进过特殊构造支护工艺技术分析
（一）“锚喷、锚索”复合支护工艺的支护机理
在过特殊地质构造掘进施工中，复合支护工艺技术主要是讲锚网和锚喷和围岩连成一个整体，然后将巷道工程中的被动支护形式转变为主动支护形式，以能够将围岩的自原承载能力调动起来，使围岩也成为支护结构的一部分，最终使过特殊构造支护成为一个可靠的整体结构。另外，在采用复合支护工艺施工中深部锚固支护采用高性能的螺纹钢锚杆支护。其中与内注式锚杆间隔布置直径大约在15mm，低松弛预应力钢绞绳600，mm，锚杆孔直径为Φ27mm，同时采用1卷中速2360和1卷快速2335行树脂药卷加长锚固，锚固力应在100KN以上，其中锚索加强支护结构图如下图1所示：
图1 锚索加强支护结构图
（二）支护工艺参数的确定
1、锚索支护长度的设计。根据矿井巷道工程施工要求以及理论知识可以得知，锚索长度需要按照以下公式进行计算：L=L1+L2+L3。
其中L主要是指锚索长度，而L1 主要是指锚索外露长度，L2为锚索有效长度，其中L2=KH，K指安全系数，一般为2，而H为软弱岩层厚度或者冒落顶高度，而L3为锚索锚固段长度，其主要是采用公式进行计算，其公式为：，在公式中K为安全系数，fs为钢绞线抗拉强度，而fc为锚索和锚固剂设计粘结强度，一般fc为10Mpa。
根据巷道工程施工实际情况通过计算可以得知，L1为0.2m，L2为4.2，L3 为1.05m，L为5.45m。
2、锚索间排距的设计分析。在掘进过特殊构造支护施工中，本工程锚索间排距的设计计算方式主要有以下三种：
（1）根据每一根锚索悬吊岩石的重量应≤锚索设计锚固力进行计算，其计算公式为：
，其中Q主要为锚固力，一般取锚索极限破断力的80%。而r为软弱岩层或者被悬吊岩层的平均重度，a为锚索间排距。通过进行计算可以得知，锚索间排距应为4.36m。
（2）根据锚杆失效时，锚索承担的岩层时岩层的质量进行计算，其计算公式为：
其中 B为锚索间排距，b为巷断宽度，r为稳定岩层下各个岩层的平均差重值，通过计算可以得知，锚索间排距B为8.5m。
（3）锚索间排距主要根据施工经验所得公式进行计算，其公式为：锚索间距和锚孔深度之间的关系硬满足的要求，其中。在此公式中S主要为锚索间距，而L4为锚索孔深。
通过结合巷道工程施工的实际情况以及结合以上公式进行计算可以得知，在掘进过特殊构造支护中，为了进一步提高锚索支护的安全系数，最后确定锚索的长度为6m，而锚索间距为1.2m，排距为1.6m。
（三）锚索施工工序以及技术要求分析
根据掘进过特殊构造支护施工要求以及工程实际情况，对本工程主要采用锚索加固支护施工方式，其施工工序主要设定为：喷射30～50mm厚度的混凝土→钻孔→锚索制作以及安装→预应力张拉→封锚，几个工序。其中在锚索施工中还应该主义以下技术要求，以能够有效保证施工质量：
1、在过特殊构造支护施工中，由于锚索的伸长率与锚杆相比，其要比锚杆小很多，所以在工程施工中应在最佳时期进行安装锚索，如果锚索安装过早，则会由于巷道围岩的较大变形导致钢绞绳发生断裂的现象，但是如果安装较晚，则会导致锚杆锚固段和锚索锚固段之间的岩层出现离层的现象，而最佳的安装时期应为锚杆锚固段和围岩表明之间围岩变形由急剧变形向缓慢变形转化的时期，这时，才能最大限度保证施工质量。
2、在巷道锚索制作的过程中，为了提高以及保证锚固的效果，可以使用铁丝扭结缠绕在锚固端。另外还应该注意锚固力应在210KN 以下。
3、在钻眼施工的过程中主要采用气动锚杆钻机进行打眼，必须保证钻眼施工要平直，其深度应少于锚索长度的大约0.2m。同时在预应力张拉施工中，应保证手动锚索张拉机具表的度数在40Mpa。而钻孔的直径应在28mm以内。
4、在对树脂药卷进行安装的过程中，为防止树脂药卷损坏，在安装中用力不能过大。同时树脂药卷推送到眼底时可以简单进行搅拌，但是应注意搅拌的时间应控制在20秒左右，
另外还应该注意树脂药卷安装的过程中不能出现中断的现象，在锚到最佳位置后，应停止转动几秒钟，然后需要继续保持推力大约8～40秒之后，再将锚杆钻机撤出来，最后在等待大约40～60秒后进行张拉锚固。
5、最后在锚索安装完成后，为了防止锈蚀以及保证施工的美观性，应对锚索进行喷射混凝土或者喷浆进行封锚。
三、工程施工效果分析
通过对本工程采用“锚喷、锚索”复合支护施工工艺后进行对工程质量测定分析得出：（1）通过对掘进过特殊地质构造结构采用锚喷、锚索加工后进行围岩位移变形测量发现，位移变化非常小，其位移速度在0.15m/d，由此说明围岩已经达到相对稳定，锚喷锚索复合支护有效抑制了围岩松动现象。（2）工程施工后，通过验收发现，锚索以及锚喷的锚固力均达到设计要求，同时石门交叉点没有发现裂缝以及破损现象，施工规格均符合要求。
参考文献：
[1]任海强.大采高工作面过特殊地质构造区域注浆技术应用[J].煤矿支护，2011（02）：124-125.
[2]刘宁.金属矿山巷道过泥化闪长岩断层掘进支护工艺[J].建井技术，2014，（02）：14-16+48.
[3]赵洪生，王冶.软顶软底掘进工艺实践研究[J].科技致富向导，2012，（20）：359.
[4]龚亚光，康红星，雒玉飞.沿空掘进过程中锚网支护工艺的改进及应用[J].煤矿现代化，2013， （S1）：1-2.
[5]要择强，商香超.“锚网+U型钢+喷浆+锚索”支护技术在岩石揭煤穿层巷道中的应用[J].中国煤炭，2008，（02）：37-38.
关键词：掘金；过特殊构造；支护技术
由于地下媒层开采中，很多生产矿井的运输巷以及回风巷都在数千米以上，在煤矿巷道掘进的过程中，由于穿越的地质地层情况尤为复杂，特别是在经过地质构造、软岩层、应力集中区域以及含水地段等过特殊条件下，巷道很容易出现变形甚至破坏的现象。因此，在掘进过特殊构造中做好巷道支护工作尤为重要。
一、工程概况
此矿井属于煤层群集中开采区，煤矿区内有三层采煤层，本矿井中所有的煤层巷道和石门的交叉口都采用锚杆支护。由于巷道穿越的地层地质情况复杂，围岩应力比较复杂，同时煤矿采区的巷道压力较大，所以导致巷道交叉口出现顶板下沉，断面缩小的现象。如果巷道掘进中依然采用原来的锚杆支护技术很难保证煤矿的稳定性以及安全性。因此，本研究提出“锚喷、锚索”复合支护工艺。
二、掘进过特殊构造支护工艺技术分析
（一）“锚喷、锚索”复合支护工艺的支护机理
在过特殊地质构造掘进施工中，复合支护工艺技术主要是讲锚网和锚喷和围岩连成一个整体，然后将巷道工程中的被动支护形式转变为主动支护形式，以能够将围岩的自原承载能力调动起来，使围岩也成为支护结构的一部分，最终使过特殊构造支护成为一个可靠的整体结构。另外，在采用复合支护工艺施工中深部锚固支护采用高性能的螺纹钢锚杆支护。其中与内注式锚杆间隔布置直径大约在15mm，低松弛预应力钢绞绳600，mm，锚杆孔直径为Φ27mm，同时采用1卷中速2360和1卷快速2335行树脂药卷加长锚固，锚固力应在100KN以上，其中锚索加强支护结构图如下图1所示：
图1 锚索加强支护结构图
（二）支护工艺参数的确定
1、锚索支护长度的设计。根据矿井巷道工程施工要求以及理论知识可以得知，锚索长度需要按照以下公式进行计算：L=L1+L2+L3。
其中L主要是指锚索长度，而L1 主要是指锚索外露长度，L2为锚索有效长度，其中L2=KH，K指安全系数，一般为2，而H为软弱岩层厚度或者冒落顶高度，而L3为锚索锚固段长度，其主要是采用公式进行计算，其公式为：，在公式中K为安全系数，fs为钢绞线抗拉强度，而fc为锚索和锚固剂设计粘结强度，一般fc为10Mpa。
根据巷道工程施工实际情况通过计算可以得知，L1为0.2m，L2为4.2，L3 为1.05m，L为5.45m。
2、锚索间排距的设计分析。在掘进过特殊构造支护施工中，本工程锚索间排距的设计计算方式主要有以下三种：
（1）根据每一根锚索悬吊岩石的重量应≤锚索设计锚固力进行计算，其计算公式为：
，其中Q主要为锚固力，一般取锚索极限破断力的80%。而r为软弱岩层或者被悬吊岩层的平均重度，a为锚索间排距。通过进行计算可以得知，锚索间排距应为4.36m。
（2）根据锚杆失效时，锚索承担的岩层时岩层的质量进行计算，其计算公式为：
其中 B为锚索间排距，b为巷断宽度，r为稳定岩层下各个岩层的平均差重值，通过计算可以得知，锚索间排距B为8.5m。
（3）锚索间排距主要根据施工经验所得公式进行计算，其公式为：锚索间距和锚孔深度之间的关系硬满足的要求，其中。在此公式中S主要为锚索间距，而L4为锚索孔深。
通过结合巷道工程施工的实际情况以及结合以上公式进行计算可以得知，在掘进过特殊构造支护中，为了进一步提高锚索支护的安全系数，最后确定锚索的长度为6m，而锚索间距为1.2m，排距为1.6m。
（三）锚索施工工序以及技术要求分析
根据掘进过特殊构造支护施工要求以及工程实际情况，对本工程主要采用锚索加固支护施工方式，其施工工序主要设定为：喷射30～50mm厚度的混凝土→钻孔→锚索制作以及安装→预应力张拉→封锚，几个工序。其中在锚索施工中还应该主义以下技术要求，以能够有效保证施工质量：
1、在过特殊构造支护施工中，由于锚索的伸长率与锚杆相比，其要比锚杆小很多，所以在工程施工中应在最佳时期进行安装锚索，如果锚索安装过早，则会由于巷道围岩的较大变形导致钢绞绳发生断裂的现象，但是如果安装较晚，则会导致锚杆锚固段和锚索锚固段之间的岩层出现离层的现象，而最佳的安装时期应为锚杆锚固段和围岩表明之间围岩变形由急剧变形向缓慢变形转化的时期，这时，才能最大限度保证施工质量。
2、在巷道锚索制作的过程中，为了提高以及保证锚固的效果，可以使用铁丝扭结缠绕在锚固端。另外还应该注意锚固力应在210KN 以下。
3、在钻眼施工的过程中主要采用气动锚杆钻机进行打眼，必须保证钻眼施工要平直，其深度应少于锚索长度的大约0.2m。同时在预应力张拉施工中，应保证手动锚索张拉机具表的度数在40Mpa。而钻孔的直径应在28mm以内。
4、在对树脂药卷进行安装的过程中，为防止树脂药卷损坏，在安装中用力不能过大。同时树脂药卷推送到眼底时可以简单进行搅拌，但是应注意搅拌的时间应控制在20秒左右，
另外还应该注意树脂药卷安装的过程中不能出现中断的现象，在锚到最佳位置后，应停止转动几秒钟，然后需要继续保持推力大约8～40秒之后，再将锚杆钻机撤出来，最后在等待大约40～60秒后进行张拉锚固。
5、最后在锚索安装完成后，为了防止锈蚀以及保证施工的美观性，应对锚索进行喷射混凝土或者喷浆进行封锚。
三、工程施工效果分析
通过对本工程采用“锚喷、锚索”复合支护施工工艺后进行对工程质量测定分析得出：（1）通过对掘进过特殊地质构造结构采用锚喷、锚索加工后进行围岩位移变形测量发现，位移变化非常小，其位移速度在0.15m/d，由此说明围岩已经达到相对稳定，锚喷锚索复合支护有效抑制了围岩松动现象。（2）工程施工后，通过验收发现，锚索以及锚喷的锚固力均达到设计要求，同时石门交叉点没有发现裂缝以及破损现象，施工规格均符合要求。
参考文献：
[1]任海强.大采高工作面过特殊地质构造区域注浆技术应用[J].煤矿支护，2011（02）：124-125.
[2]刘宁.金属矿山巷道过泥化闪长岩断层掘进支护工艺[J].建井技术，2014，（02）：14-16+48.
[3]赵洪生，王冶.软顶软底掘进工艺实践研究[J].科技致富向导，2012，（20）：359.
[4]龚亚光，康红星，雒玉飞.沿空掘进过程中锚网支护工艺的改进及应用[J].煤矿现代化，2013， （S1）：1-2.
[5]要择强，商香超.“锚网+U型钢+喷浆+锚索”支护技术在岩石揭煤穿层巷道中的应用[J].中国煤炭，2008，（02）：37-38.