一、工程概况

5132进风巷设计正巷工程量为1600m，主要用途是用于5132采煤工作面进风、运输、行人。该巷道沿煤层底板掘进，为提高支护强度，减少巷道变形量，保证巷道的正常使用和施工安全，根据矿方要求，需要对5132进风巷进行全锚支护设计。

原巷道支护方式：5132进风巷掘进断面均为矩形，均采用锚网索+钢带联合支护，岩巷段喷浆；目前由于巷道受断层影响较大，顶板变形来压需要对巷道进行中空注浆锚索全锚加固。

二、支护方案

（一）永久支护

5132进风巷掘进断面为矩形，均采用锚网索+钢带联合支护，岩巷段喷浆；网片采用Φ6.5mm的钢筋网和塑料网（煤巷8#铁丝菱形网）共双层联合支护；锚杆采用MG335型Φ22×2400mm螺纹钢，锚杆间排距为800×800mm布置，顶板支护锚杆采用全长预应力树脂锚固剂对锚杆进行全锚，托盘为150×150×10mm的碟形托盘。

顶板锚索采用Φ22×12300mm的中空注浆锚索，锚索间排距为1600×1600mm，每排布置3根；帮部锚索采用Φ22×4300mm的中空注浆锚索，锚索间排距为1600×1600mm，每排布置4根，每帮各2根，顶帮中空注浆锚索先使用锚固剂进行端锚，后期通过注矿用无机充填加固材料或者是矿用无机加固双组份速凝材料进行全锚支护，锚索托盘采用300×300×16mm蝶形钢制托盘。

每帮布置2根8000mm的中空注浆管配合FKSJ-38/6型封孔器进行注浆，间排距1600×1600mm，下面一根注浆孔距离底板500mm，角度垂直于巷道帮部。通过注矿用无机加固复合砂浆进行注浆加固，该注浆孔滞后迎头50m-100m后再施工注浆。

注浆管由外向里排列顺序：注浆实管（长2米）+注浆实管（长2米）+注浆实管（长2米）+封孔器+注浆花管（长2米）+注浆花管（长2米）。

封孔器参数如下：

             附图1                5132工作面进风巷支护断面图

            附图2               5132工作面进风巷支护布置展开图

（二）高强锚注支护材料和设备

1、全长预应力树脂锚固剂

使用环境条件

全长预应力锚固技术可应用于矿井全部的锚网索支护，现阶 段全长预应力树脂锚杆锚固剂主要应用于高地应力矿井巷道顶 板、两帮支护及围岩破碎、淋水等特殊地段的加强支护。

结构特征及支护原理

结构：全长预应力树脂锚杆由树脂锚固剂和金属杆体两 部分组成。树脂锚固剂由相互分隔的树脂胶泥和固化剂组成；金 属杆体由杆体、托板、球形垫圈、减摩垫圈及螺母组成。

支护原理：在锚杆安装过程中，依靠杆体螺纹将树脂锚 固剂推向孔底，混合搅拌，利用全长锚固更好的形成承压拱达到 锚杆与围岩共同支护，锚固体与煤壁或顶板形成共同受力整体， 从而达到支护效果。

常用树脂锚固剂尺寸要求

注：用户特殊需要时，可生产其他规格的锚固剂，锚固剂长度由供 需双方商定

2、中空注浆锚索

针对国内现有注浆锚索存在的缺点和问题，在借鉴和吸收国外先进技术的基础上，经过反复现场试验，开发了新型的采用螺旋肋预应力钢丝制造的树脂端锚+后期注浆全锚的中空注浆锚索。中空注浆锚索采用新型螺旋肋预应力钢丝。高强螺旋肋预应力钢丝是一种新型变形钢丝，其主要特征是钢丝表面有多条连续状的凸起的螺旋肋，螺旋肋同基圆为一体，共同组成同一个截面的钢丝，具有强度高、塑性好、松弛值低、伸直性好、与锚固剂的握裹力强等特点。

中空注浆锚索几何尺寸见表1

中空注浆锚索的特点主要表现在以下几个方面：

（1）本产品采用树脂端锚，安装与普通树脂锚索完全相同，无需增加任何设备。用张拉千斤顶预紧，预紧力高且立即承载。

（2）索体为新型中空结构，自带注浆芯管，采用反向注浆的方式向钻孔内注入无机加固材料，实现锚索的全长锚固和围岩注浆加固。

（3）索体采用高强螺旋肋钢丝加工，提高了索体的表面粗糙度，增加了索体与树脂或注浆材料的握裹力和载荷传递特性。

（4）索体尾部有注浆接头，可直接与注浆泵连接进行高压注浆，工序简单,注浆效果好。

（5）本产品实现了小孔径、大吨位，索体结构本身满足高压注浆的要求，实现了锚注一体化。

3、久米纳矿用无机加固复合砂浆KWJG-1

注浆材料特性

（1）久米纳矿用无机加固复合砂浆是通过压注的方法加固矿山煤、岩石的开裂，充填巷道内的裂隙。

（2）跟传统水泥浆比较：水灰比低至0.28-0.3，保证注到裂隙中的是浆液，不会出现顶板注浆下雨状况。

（3）抗折性和剪切力高，在受到应力或者采动影响的情况下，保证巷道稳固。

（4）久米纳是化水反应，不产生热量，保证的井下的安全。

（5）无收缩，微膨胀，高流动性，不含氯化物，该材料与煤粘结性好，与破碎煤岩体粘结后整体抗压强度高。

注浆参数

（1）注浆材料和配比：采用久米纳矿用无机加固复合砂浆，水灰比为1:3.5（7KG水：25KG注浆料）。

（2）注浆顺序：自下而上。

 4、久米纳矿用无机充填加固材料KWJG-3

矿用无机充填加固材料KWJG-3是通过压注的方法对中空注浆锚索进行充填加固，从而实现锚索的全长锚固，应用于易变形巷道及高地压情况。亦可用于山体、隧道、砖墙、混凝土以及矿山煤、岩石的裂隙进行充填和加固。可适用于高温的环境。

注浆材料特性

（1）稠浆受扰动液化流动，泵送阻力低；

（2）静止触变性好，可泵停浆停，锚固料不会从孔口自动流出；

（3）硬化不收缩，锚索孔充填密实；

（4）初凝时间长，泵送时间充足；

（5） 早期强度高，固结强度高，1d抗压强度可达30Mpa，28d抗压强度可达60Mpa。

注浆材料参数

（6）高压注浆设备

注浆设备选用ZBQ-8/10型矿用气动注浆泵，该泵具有压力高、适应稠浆等突出优点，此外该泵为气动泵、体积小、重量轻、移动方便、易拆卸清洗等优点，专用于高压注高浓度锚固料。

5、矿用无机加固双组份速凝材料KWJG-4

主要应用于采煤工作面注浆加固，应用于工作面过断层的注浆加固、沿空掘巷小煤柱的注浆加固（无需提前喷浆）、受高应力及采动影响的巷道进行注浆加固补强。

注浆材料特性

（1）矿用无机加固双组份速凝材料是通过注浆泵注入破碎的煤岩体中，快速加固松散的煤岩体，防止片冒。

（2）跟传统化学浆比较：水灰比低至0.35，保证注到裂隙中的是浆液，不会出现顶板注浆下雨状况。

（3）抗折性和剪切力高，在受到应力或者采动影响的情况下，保证巷道稳固。

（4）久米纳是化水反应，不产生热量，保证的井下的安全。

（5）该产品无收缩，微膨胀，渗透性好，高流动性，可泵送，不含氯化物；初凝快，抗压强度高，反应过程中温度低（小于40℃），持久粘结性强，抗腐蚀，成效显著。

注浆参数

（1）注浆材料和配比：矿用无机加固双组份速凝材料的两种组份（先分别按水灰比0.35:1拌浆后）以1:1的比例，经过双回路泵和软管输送到使用地点。它们在一个固定的混合器内混合，接着被输送到施工地点。

（2）注浆顺序：先帮后顶，自下而上。

七、巷道表面收敛监测方案

每隔30m设置巷道表面收敛监测断面测点布置如图。采用十字布点法安设表面收敛监测断面。在顶底板中部垂直方向和两帮水平方向钻30mm、深400mm的孔，将32mm、长400mm的木桩打入孔中。顶板和上帮木桩端部安设弯形测钉，底板和下帮木桩端部安设平头测钉。

具体观测方法为：在C、D之间拉紧测绳，A、B之间拉紧钢卷尺，测读AO、AB值；在A、B之间拉紧测绳，C、D之间拉紧钢卷尺，测读CO、CD值；测量精度要求达到1mm，并估计出0.5mm；采用皮卷尺测量监测断面距掘进工作面的距离。

表面收敛监测断面布置

4.2顶板离层观测

每间隔30m安装一个顶板离层指示仪，对顶板离层进行观测，深基点、浅基点深度分别为3.0m、12.5m。

顶板离层仪及布置