某煤礦四、五采區(qū)運(yùn)輸大巷,受206采區(qū)+220區(qū)段采面采動動壓影響發(fā)生嚴(yán)重變形,曾多次進(jìn)行擴(kuò)刷,并采用U29型鋼棚支護(hù),但仍無法阻止巷道嚴(yán)重變形,給安全生產(chǎn)帶來一定的影響。最后決定采用錨噴網(wǎng)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行加固,取得了較好效果。
??? 一、動壓巷道破壞機(jī)理
??? 動壓或動壓力指由于礦山開采活動所形成的各種集中壓力,包括回采工作面超前集中壓力、頂板垮落集中壓力,一側(cè)采空的單側(cè)煤柱壓力,兩側(cè)采空的雙側(cè)集中壓力,以及其它疊加壓力。動壓巷道泛指經(jīng)受采動影響的井下巷道,其特點(diǎn)表現(xiàn)為:巷道所處的礦山壓力穩(wěn)定狀態(tài)受到采動影響,打破了圍巖原有穩(wěn)定性,導(dǎo)致圍巖應(yīng)力再次或多次重新分布,原有的靜壓狀態(tài)下的穩(wěn)定平衡被打破,圍巖發(fā)生顯著變形、位移和壓力增大,需要經(jīng)過應(yīng)力重新分布達(dá)到新的平衡后,巷道圍巖才能重新穩(wěn)定下來。如果巷道的支護(hù)不能適應(yīng)采動影響帶來的應(yīng)力變化,或者沒及時(shí)采取相應(yīng)的加固補(bǔ)救措施,則巷道將受到不同程度的破壞,或斷面變形,或圍巖松動失穩(wěn),甚至片幫、冒頂,嚴(yán)重影響巷道的正常安全使用。
??? 二、錨網(wǎng)噴支護(hù)機(jī)理
??? 錨噴網(wǎng)支護(hù)既能充分發(fā)揮錨桿作用,又充分發(fā)揮噴射混凝土的作用。同時(shí)網(wǎng)使圍巖表面破碎圈完整化,使噴層平整均勻,增加抗彎、抗剪能力,并具有較高柔性和較大的允許變形量。
??? 錨噴網(wǎng)支護(hù)突破了傳統(tǒng)舊的支護(hù)形式和支護(hù)理論,不是消極地支護(hù)已松動的圍巖,而是主動地保持圍巖的完整性、穩(wěn)定性,控制圍巖變形、位移及裂隙發(fā)展,充分發(fā)揮圍巖自身的支承作用。即以護(hù)為主,以支為輔,是加固松動圈而不是支護(hù)松動圈的一種較為合理且適用斷層破碎帶不穩(wěn)定巖石的一種支護(hù)形式。
??? 1錨桿作用
??? 通過錨桿的擠壓加固作用,在圍巖中形成一定厚度,均勻地連接壓縮帶,即擠壓加固作用,它不僅能保持自身穩(wěn)定,即錨桿-圍巖共承載組合拱,而且能夠承受地壓,阻止上部圍巖的松動和變形。
??? 2噴射混凝土作用
??? (1)及時(shí)封閉圍巖,加固阻止風(fēng)化作用,提高圍巖強(qiáng)度,同時(shí)防止因水和風(fēng)化作用造成圍巖破壞與剝落。
??? (2)改善圍應(yīng)力狀態(tài),提高強(qiáng)度,充填張開的節(jié)理、裂隙,固結(jié)圍巖,起到加固作用。
??? (3)起到柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)作用,噴射混凝土和圍巖緊密地粘結(jié)在一起,在厚度不太大時(shí),具有柔性,能隨圍巖一起位移,并在位移過程中產(chǎn)生支護(hù)反力。
??? (4)可以使噴層與巖石的粘結(jié)力和抗剪強(qiáng)度足以抵抗圍巖的局部破壞,防止個(gè)別危巖活動、滑移或墜落。
??? (5)形成組合拱作用,噴射混凝土把破壞的巖塊聯(lián)成整體,形成承載結(jié)構(gòu),從而隔絕深部圍巖進(jìn)一步變形,使其達(dá)到三向應(yīng)力狀態(tài)。
??? 3金屬網(wǎng)
??? (1)鋪設(shè)金屬網(wǎng)相應(yīng)增大錨桿托板的面,從而改變了原來的巷道壁的點(diǎn)錨固,為全面積錨固擠壓。在錨桿長度相同,密度相同的情況下,增大擠壓加固拱的厚度,提高巷道抵抗破壞的能力。
??? (2)提高了噴層抗剪、抗拉的能力,增強(qiáng)了噴層的支護(hù)強(qiáng)度。
??? (3)通過錨桿和金屬網(wǎng),把噴層與巷壁牢固地結(jié)合一起,使得噴層與圍巖之間不易離層、脫落。