围岩松动圈锚注联合支护技术的应用.pdfVIP

2015年第 1期 煤矿支护 25 围岩松动 圈锚注联合支护技术的应用 李飞鹏 郜建明 [晋城无烟煤矿业集团赵庄煤业有限责任公司，山西 长予 046605] 摘 要 为解决赵庄煤业公司西翼胶带巷极破碎软岩的变形控制技术 问题 ，对西翼 胶带巷两帮和底板进行 了探地 雷达松动圈测试 ，得 出了巷道 围岩松动圈范围和破碎 情况。基于松动圈测试及分析，提出了由预 留变形量让压 、初 次全锚 索网喷支护、 深浅孔注浆加固、底角锚注加 固组成的锚注联合支护体系，并在西翼胶带巷进行 了 应用。数值模拟和现场 围岩变形监测结果表明，全锚索及深浅孔注浆加固下，巷道 围岩强度提高，整体性较好，围岩破坏范围大幅减小，巷道表面变形得到有效控 制 ，能够较好地满足巷道 的使用，成功地解决 了胶带巷大松动圈极破碎软岩条件下 的巷道稳定控制 问题。 关键词 破碎围岩 松动圈 注浆加固 数值模拟 1 概 述 2 松动 圈现场测试及结果分析 20世纪 80年代 ，董方庭教授提 出了松 2．1 西翼胶 带巷概况 动圈支护理论[1]，该理论认为围岩应力超 赵庄煤业公司西翼胶带巷断面为矩形 ， 过围岩强度会产生破坏区，造成巷道围岩的 原设计采用全断面锚索、金属网支护。巷道 收敛变形 ，该破坏区称为松动圈，松动圈形 设计荒断面宽5．50m、高4．50m，掘进断面 成过程 中的碎胀力是巷道支护的主要荷载。 24．75m ；净断 面宽 5．3m，净 高 4．35m， 松动圈范围由地应力和围岩强度决定 。松动 净断面 23．06m 。巷道沿 3 煤层顶底板布 圈越大 ，支护难度越大 ，达到 1．5m时对松 置 ，3 煤层平均厚度为 5．5m，倾角为 1～ 动圈的支护可视为软岩支护技术。锚杆 的支 8。，平均单轴抗压强度为 9．15MPa；巷道 护机理在不同程度的松动圈中是不同的，在 采用全断面锚索支护 ，预应力锚索采用直径 无松动圈、中等松动圈和大松动圈时锚杆的 为直径 22mm的 1×19股高强度低松弛预应 作用机理分别是无支护作用、起悬 吊作用和 力钢绞线制作 ，顶板锚索长 8．4m，两帮锚 组合拱作用。 索长 5．4m。 在赵庄煤业公司巷道长期矿压监测 、松 根据巷道 已掘进段 的变形情况及相邻巷 动圈测试与分析的基础上 ，提出了大松动圈 道使用期间的变形破坏情况，现有支护不能 软岩巷道全断面锚索支护加注浆加 固联合支 达到预期的稳定控制效果 ，无法满足静、动 护技术体系，并通过现场工程实践进行了验 压作用的要求 ，故对胶带巷进行 了松动圈测 证。工程实践结果表明：所提出的联合支护 试并依此进行巷道支护的优化设计，以保证 技术较好地解决了大松动圈软岩巷道围岩稳 巷道在施工与生产条件下围岩和支护结构的 定性 的问题。 长期稳定 。 3 煤 层 基 本 顶 为 细粒 砂 岩，厚 度 2015年第 1期 煤矿支护 27 致围岩强度极 限降低 ，重分布后的应力场超 隙，此时围岩 的可注性较好_1H]，在帮锚 过围岩强度极 限时，会造成 围岩 的