１ 工程概况
北徐楼煤矿于2011年1月开工掘进-920m水平轨道大巷，预计2012年10月竣工。巷道设计长度约1536m，服务年限12年。轨道大巷断面为半圆拱形，原设计采用挂网锚喷支护作为永久支护。目前，已施工巷道约500余m，由于受断层、岩性等因素的影响，巷道施工后不久，即出现拱顶开裂，底臌等现象。巷道破坏严重段巷道施工10天左右即变形破坏，已严重影响了巷道的长期稳定。从巷道的变形和破坏特点可以看出，目前的支护结构与参数难以满足该处地应力和特殊岩层条件的要求，支护加固措施与巷道变形破坏特点和岩层条件不相适应。
２ -920m轨道大巷修复加固方案
根据北徐楼矿-920m水平轨道大巷断层破碎带段巷道的破坏状况，分析决定该段巷道采用锚注及底角锚杆治理修复方案。
具体方案是，在巷道两底角处补打底角锚杆，拱、帮布置注浆锚杆锚注，然后复喷混凝土护层。待皮带机移位后底板卧底，并补底板锚杆护底处理。治理修复结构见图1所示。
图1-920m水平轨道大巷锚注、底角锚杆、底板锚杆修复支护结构图
1—注浆锚杆，Φ20×2400mm，间排距1600×1600mm；2-底角锚杆，Φ18×2400mm，间距400mm；
3—底板锚杆，Φ18×1600mm，间排距900×800mm；；4—底板锚梁，3000mm×60mm×3.6mm的异型钢带，排距800mm；5—水沟内底板锚杆，规格同底板锚杆；6—水沟内锚梁，沿水沟纵向布置，为2000mm×60mm×3.6mm的异型钢带
２.１ 支护参数
（1）注浆锚杆：选用泰安振声科技公司生产的中空注浆锚杆，锚杆规格Φ20×2400mm，锚杆间排距1600×1600mm，设计锚杆锚固力50KN。锚杆结构如图2所示。
图2锚注两用中空注浆锚杆示意图
1---螺母，2—托盘，3—止浆塞，4—绕丝螺旋
（2）底角锚杆：选用Φ18×2400mm螺纹钢锚杆，锚杆离巷道底板100~150mm，布置一排，锚杆向底板方向下扎45°，锚杆间距400mm。每根锚杆用2块树脂锚固剂（Φ28×700mm）锚固，设计锚杆锚固力80KN。
（3）底板锚杆：选用Φ18×1600mm螺纹钢锚杆，用4根锚杆将锚梁锚入底板岩层中，锚杆间排距900×800mm，每根锚杆用1块树脂锚固剂（Φ28×700mm）锚固。
（4）底板锚梁：采用3000mm×60mm×3.6mm的异型钢带制作，沿巷道断面横向布置，4根锚杆固定，排距800mm。
（5）水沟内底板锚杆：选用Φ18×1600mm螺纹钢锚杆，沿水沟方向布置一排，间距800mm，每根锚杆用1块树脂锚固剂（Φ28×700mm）锚固。
（6）水沟内锚梁：采用2000mm×60mm×3.6mm的异型钢带制作，沿水沟断面纵向布置，3根锚杆固定，锚杆用1块树脂锚固剂（Φ28×700mm）锚固。
（7）注浆参数：采用水泥类浆液。水泥选用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比取0.6。为提高可注性，在水泥浆液中加入1.0～1.5%高效早强减水剂。
注浆压力：孔口表压一般取1.5MPa、瞬时表压<2MPa。
注浆量：按终孔表压确定注浆量，注浆压力达到1.5MPa时可停止注浆。
２.２ 加固修复顺序
打底角锚杆→打拱帮注浆锚杆→注浆→复喷混凝土（30～50mm）→卧底→打底板锚梁锚杆→安装型钢带→铺设混凝土底板（100mm）→砌筑水沟。
２.３ 注浆工艺
注浆封孔采用快硬水泥药卷。
注浆时采用自下而上，左右顺序作业的方式，每断面内锚杆自下而上先注底角，再注两帮，最后注拱顶锚杆。全部施工完后，再上托盘等工作。注浆要求混凝土喷层封闭严密，若喷层有开裂时应先喷一层薄浆以封漏。
注浆工艺流程主要包括以下三个方面：
（1）运料与拌浆：即将水泥与水按规定水灰比拌制成水泥浆，随后加入减水剂拌均。要求保证在注浆过程中不发生吸浆笼头堵塞等现象，并根据需要调整浆液参数；
（2）注浆泵的控制：根据巷道注浆变化情况，及时开、停注浆泵，并时刻注意观察注浆泵的注浆压力，以免发生堵塞崩管现象；
（3）孔口管路连接：应注意前方注浆情况，及时发现漏浆、堵管等事故，并掌握好注浆量及注浆压力，及时拆除和清洗注浆阀门。
要求注浆用水泥最好过筛，以防堵塞管路。
２.4 注浆施工中采取的主要技术措施
为保证施工质量与效果，施工中应做到以下几点：
（1）注浆锚杆按规定的角度和间排距施工，靠近底板做底角锚杆，应向底板下扎45°；
（2）注浆锚杆采用黄麻、止浆塞或快硬水泥药卷封堵，应做到封堵严密，避免出现漏浆现象；
（3）浆液配置按规定的水灰比进行，并安排专人负责，搅拌桶内浆液，可人工搅拌，亦可采用压风搅拌，水泥入桶前一定要过筛，结块严重的水泥不得使用；
（4）注浆时加强信号联系，保证及时停、注，并控制注浆压力，一般注浆泵处的压力不大于1.5MPa，超过时及时判明原因并设法处理，以免发生浆液冲击伤人；
（5）注浆结束或中途停注时，实行先停泵再关闭孔口闸阀，打开泵体上的卸压阀，让管内浆液回流入桶内，待管路及泵内压力降低后，再打开孔口活接头。如出现堵管或停泵时间较长时，及时吸清水冲洗注浆泵和管路，防止浆液在管内或泵内凝固；
（6）孔口止浆阀门待浆液初凝后或压力降低后再卸下，一般20～30min后即可，如仍漏浆，应用纸、麻或快硬水泥药卷等堵住管口，以防浆液倒流，卸下的阀门及时清洗，以备再用；
（7）注浆锚杆注浆凝固并达到一定强度（一般5～7天）后，及时上锚杆托盘，以使锚杆处于受力状态。
3 矿压监测
3.1 锚杆工况监测
锚杆工况监测主要目的是了解锚杆的实际受力状态以及随时间的增长变化规律，由此规律推断锚杆的承载力极限值，利用该极限值来检验锚杆的强度是否满足要求。
（1）监测仪器：选用数显式锚索测力计。
（2）监测布置：每30m布置一个监测断面，锚索每断面布设4个测点，其测点布置如图3所示。
图3锚索工况监测断面测点布置示意图
（３）仪器安装：锚索放入钻孔之后，将测力计套在锚索托盘与索具之间，然后张拉，达到设计要求的张拉力。
（４）观测记录：测力计安装之后应立即读取压力表上的初读数，并做好记录，随后，在7d之内每天观测记录一次，7～15d之内每2天观测记录一次，15d以后每3天观测记录一次，当最后持续7d的观测压力表读数不再变化时，便停止观测，随后进入数据处理。
3.2 巷道收敛变形观测
（1）测枪：2个，用于测量巷道两侧收敛变形。
（2）测尺：2个，用于测量拱底的收敛变形。
（3）测点布置：井巷工程施工进行监测，以观测其变形量。每30m布置一个观测断面，每断面应距施工迎头1.5m范围内设置，并在修复后12h之内和下次修复之前测取初读数。断面测点采用中腰线“十字布点法”，收敛变形监测测点布置图如图4所示。
图4收敛变形量测布点图
（4）测点埋设：用150×150mm的圆钢制作埋设点，用快硬水泥药卷或树脂药卷埋入围岩中。测点钻孔孔深以300mm为宜，要求垂直围岩表面。
（5）测试频率：测点埋设后20天内每2天测试1次，20天后每3天测1次。
4 效果分析
通过采用以上修复加固方案，-920m水平轨道大巷底臌、拱顶开裂等现象得到了彻底治理，巷道断面恢复到了原设计尺寸，满足了正常通风、行人、运输的安全要求，巷道修复加固半年以来，围岩变形量不足50mm。