膨胀性软岩矿井钢管支架支护研究与应用.pdfVIP

膨胀性软岩矿井钢管支架支护技术研究 1 2 2 3 2 2 于广龙 王军 何晓升 夏方迁 张西忠 田甜 （1.峰峰集团查干淖尔矿，锡林浩特，026000；2.中国矿业大学（北京），北京，100083；3.北京中地华安地质勘查有 限公司，北京，100083） 摘要：针对查干淖尔矿主斜井泥岩段软岩巷道的地质条件，通过室内实验对软岩围岩进行力学性能测 试和矿物成分分析，并结合主斜井泥岩段的巷道变形特点，设计了钢管支架支护方案，其中，采用浅 底拱圆形和椭圆形巷道支护断面，钢管支架主体钢管选用Φ194×10无缝钢管，钢管内充填固体性材料， 辅助金属网支护和喷层支护。通过现场施工和现场监测分析可知，该支护方案易于施工，并且能够维 持主斜井泥岩段软岩巷道围岩的稳定。 关键字：膨胀性软岩、钢管支架、现场监测 目前国内外对于软岩巷道采取要 “先柔后刚、先挖后让、柔让适度、稳定支护”,由此发展了锚 [1-5] 喷网技术、锚喷网架支护技术等联合支护技术 ，但是由于围岩压力较大，巷道自承能力较差，锚固 支护效果较差，而普通金属架支护承载能力较差，且支护成本相对较高，受到支护成本和支护材料的 限制，软岩巷道支护困难。随着钢管支架支护技术逐步成熟，逐步应用深井软岩巷道的支护中，联合 [6-7] 其他支护方式，维持巷道围岩的稳定，为深井软岩巷道支护提供一种新的支护方式 。 本文结合查干淖尔矿主斜井泥岩段膨胀性软岩巷道的地质条件和巷道变形特点，采用高强度钢管 支架支护方案,极大提高巷道径向支护反力,提高巷道围岩的承载能力，现场监测及观感质量表明，钢 管支架支护方案能够维持巷道围岩的稳定。 1、工程概况 1.1 主斜井工程地质条件 主斜井段钢管支架支护段处于 35 层泥岩中，如图 1 所示，围岩岩性主要以泥岩、砂质泥岩等软 岩类岩石为主，含水率为 10%~20%，多为泥质胶结，呈层状结构，块状构造，岩体各向异性，稳定 性差，承载力小，如表1 所示。 层厚 累深 柱状 层号 岩石名称 岩石名称 （m） （m） ... ... 黄色，泥质胶结，受风化作用易碎，局部岩 。。。。 33 细砂岩 1.3 76.0 性松散，含水性较好，局部夹有粗砂岩。 - _ - - _ - 主要颜色有灰白色、红褐色、锈黄色，这几 种颜色相间存在，以中粗砂为主，局部有少 - _ - 34 砂砾岩 1.4 77.4 量泥质胶结，砾石成分以石英砾和花岗砾为 - _ - 主，砾径20--200mm，含水量好。 - _ - 呈灰色至黑色，局部夹粉砂岩薄层，具层状 - _ -