1孙志伟2张志勇（河南煤化集团鹤煤公司第十煤矿河南鹤壁458000）
中图分类号：TU71文献标识码：A
内容提要：本文阐述了钢筋梯子梁在岩巷支护中的应用，说明该技术的应用，成功地解决了岩巷开拓的支护问题，而且使工程得以安全、快速高效施工，简化了施工工艺，提高了劳动生产效力，缩短了接替时间，为我矿采区接替做出了贡献。
关键词：钢筋梯子梁岩巷支护应用
为了解决采区接替，缓解和摆脱矿井接替紧张的被动局面，实现矿井又好又快发展，首先要解决的问题是岩巷单进问题，要想提高单进水平，最主要的问题是支护问题，只有解决了以上难题，才能实现加快施工进度，减少返修和材料费用，提高工程安全质量，为此，决定在-375回风斜巷开展支护设计优化。
一、-375回风斜巷的原设计概况
-375回风斜巷是我矿新接替采区（15采区）的总回风巷，现正处于开拓准备之中，该区位于我矿南翼的深部。设计于二1煤层底板岩石中，距二1煤层底板28~36米，巷道设计断面为直墙半圆拱形断面，支护形式为锚网喷支护。支护材料为：Φ*L=20*2000mm螺纹钢树脂型锚杆，间排距700*700mm，每根用K2845型树脂锚固剂一卷；Φ4钢筋点焊网，网格80*80mm，长*宽2000*800mm，喷射混凝土配比1：2：2，水灰比0.5，厚度100mm，标号C20。
二、按原设计施工后支护方面的困难
-375回风斜巷按原设计开工后，掘进至2009年9月，共计掘进了180m。-375回风斜巷于2009年3月开始掘进，掘进2个月后，巷道出现浆皮开裂、变形情况。腰线上两帮向内收缩量达到90mm的变形量，腰线下两帮向内收缩量达到115mm的变形量，底部向上鼓出量达到了195mm。个别锚杆托盘也被挤出，大块浆皮开始掉落，露出了金属网。由于底鼓导致轨道变得高低不平，人工推车时，施工人员非常吃力（平时2个人都可以推动的矿车，现5个人也难以推动）,更影响施工人员的安全，不得不对后部巷道进行返修工作。
2009年6月，为解决巷道变形，提高巷道支护效果，改变原设计支护方案，掘进之前在巷道顶部穿16~20根2.0m管子，间距200mm，角度为+10°~+15°，均匀地布置在巷道顶板轮廓线上，控制顶板岩石冒落。并将原设计锚杆间排距由700*700mm调整为650*650mm。
掘进至2009年8月份，6个月时间内对后路已进行了3次大的维修工作，并改变原设计支护方式1次，均未能达到与其支护效果，2009年8月，由于后路巷道再次变形，决定成巷到窝头暂时停止掘进，对后路损坏巷道进行整修，并在局部变形严重处再套架U29棚。
采用套架U29棚后，仅仅在局部地区出现了浆皮掉落现象，虽然有效控制了巷道变形，但由于支护方式较为复杂，施工进度极慢，月均进尺仅仅26m，且成本消耗较高。
三、支护设计优化的研究、设计及制作
由于先后采用了一系列综合支护措施，所采用的锚网喷+U29棚复合支护虽然有效地维护巷道稳定，巷道未出现大的损坏现象，但由于工序复杂，施工难度较大，成本浪费高，掘进单进低，不得不进行新的研究，不得不转而另辟蹊径，看是否能够采用新的支护，以达到维护巷道稳定、提高单进速度、降低成本的目的。
为达到这一目的，决定改变支护方式，即巷道拱部锚网支护前，加装梯子梁加固巷道支护，形成一个整体支护。（梯子梁规格长2.0m、宽100mm、隔700焊两个横间）。
钢筋梯子梁使用两根Φ10mm、2000mm长的钢筋棍加工，两端口使用100mm的钢筋棍将其封闭好，中间间隔300mm使用钢筋棍加工成横梁，每隔650mm用锚杆锚固在巷道拱部，仍采用锚网喷支护。
四、钢筋梯子梁使用后的施工情况
-375回风斜巷在施工中进行了试用（试验段85m），到2009年10月，-375回风斜巷月进度近40m。至今，-375回风斜巷顶帮完整，巷道无大的变形，保持了变更后的设计断面，面貌观感大大提高，多次受到公司和矿领导好评。成巷2个月后观察，巷道支护已经保持稳定，不再出现变形情况，巷道局部地区发生了浆皮开裂现象。
五、支护优化和上山层位改变前后技术经济比较
选择锚网喷+钢筋梯子梁复合支护后，与原设计相比较，在施工安全、施工进度及经济效益上都有了很大的提高。
（一）在施工单进方面
1．优化上山支护设计前施工进度
原设计为锚网喷支护时，由于受压大，巷道变形严重，不得不对后路损坏巷道多次维修，造成返修量大，严重影响施工进度。采用锚网喷（顶部在掘进前穿2.0m长的1寸钢管）+U29棚复合支护后，由于工序复杂，首先对巷道进行穿管子、锚网、打锚杆、后复喷，移扒岩机后在进行对巷道套架U29棚、复喷。-375回风斜巷2009年3月开始掘进至2009年8月掘进进尺总计175m，月平均进尺29.2m。
2．优化上山支护设计后施工进度
2009年8月底，-375回风斜巷改变支护方式，在巷道拱部增设钢筋梯子梁，支护方式采用锚网喷支护+共计梯子梁复合支护，减少了对巷道的重复维修、落底、套架U29棚等工作，达到了一次成巷的目的。到2009年10月底，共掘进85m，月平均进度42.5m，与采用设计变更前相比较，掘进进尺提高了46％。
（二）在经济效益方面
优化支护设计前：掘进成巷锚网喷支护成本++扩修断面架设U29棚成本+其他成本支出。优化支护设计后：掘进成巷锚网喷支护成本+钢筋梯子梁+其他成本支出。
维修巷道每班3人架设一棚，人均工资100元，每米巷道成本500元。U29棚每棚355kg，材料单价5.94元/kg，每米加工费23元/m，每棚用小板梁18根，每根10元，每米巷道成本4750元（加500元人工工资）。此数值未包含巷道扩修等方面的通风、运输、提升、压风、排水、放炮、瓦斯检查、火工品、辅助材料、工具、仪器仪表、后勤服务等费用。若全部包含在内应该不低于增加每米巷道成本5400元。而钢筋梯子梁每架费用185元，加上其他小号费用每米巷道成本1850元。
（三）在施工工序方面
优化支护设计前：-375回风斜巷在采用原锚网喷+U29棚复合支护前，巷道支护效果差、返修量大，巷道正常掘进与返修在的时间比率上高达1：0.63，严重影响了工程进度。在采用锚网喷+U29棚复合支护后，但由于施工工序复杂：掘进前穿管子20根，巷道掘进后，再挂金属网、打锚杆后复喷砼100mm，待移扒岩机后会后路巷道进行套架U29棚、喷砼150—200mm。
优化支护设计后施工工序：-375回风斜巷采用锚网喷+钢筋梯子梁，施工工序简单便捷、且支护效果极佳，掘进后挂网、打锚杆、安装钢筋梯子梁后进行喷砼100mm，减少套架U29棚及架棚后的复喷工作，真正达到了一次成巷的目的。
（四）在施工安全方面
采用原支护设计的安全情况：-375回风斜巷巷道支护好后，由于巷道受压大，所采用的支护方式不能起到良好的支护效果，后路巷道经常出现浆皮开裂、掉落现象，底板也经常出现鼓膨现象，行人台阶、提升运输轨道变得高低不平，影响施工人员的人身安全及物料、矸石的运输。采用锚网喷+钢筋梯子梁复合支护后的安全情况：-375回风斜巷变更支护后，后路巷道无浆皮开裂、掉落现象，底板仅少量出现鼓膨现象，运输轨道无大的变形，施工人员的人身安全及轨道的正常运输得到保证。