建筑设计论文发表锚网索喷浆联合支护技术在破碎顶板条件下施工大断面巷道的应用.docVIP

建筑设计论文发表锚网索喷浆联合支护技术在破碎顶板条件下施工大断面巷道的应用-文章来源:未知 时间: 2011-06-07 09:06:58 关键字: 建筑设计论文,建筑职称论文发表,论文网锚网索喷浆联合支护技术在破碎顶板条件下施工大断面巷道的应用 韦振规，任英勇 【摘要】：本文主要介绍水埠煤矿井底车场为了满足安装胶带输送机以及铺设双轨道的设计要求，在破碎顶板条件下采用锚网索喷浆联合支护方式施工5.4米跨度大断面巷道的技术措施。 【关键词】顶板破碎 大断面巷道 锚网索喷浆联合支护 技术措施 水埠煤矿是广西右江矿务局一个新建矿井，也是我局推行“三化”建设发展战略总体目标后即将投入生产试运行的又一个现代化、机械化、信息化矿井，矿井年设计生产能力45万吨，装备1条综采生产线，一条备用综采生产线。由于矿井建设时间紧迫，井下巷道围岩松软破碎，而且主井筒以及井底运输石门需要采用“机轨合一”的布置方式，施工技术要求进一步提高，才能满足安全生产的需要，才能满足运输机械设备铺设的要求，所以必须进行大断面巷道的设计和施工。 一、矿井煤层地质条件及围岩变形特点 水埠矿区位于百色煤田南翼中偏西部，属于田阳探区水埠矿段。矿区内地层从下到上主要有中三叠统河口组（T2h）、下第三系的红色岩组（E1-2h）、洞均组(E2-Nd)、那读组（E2n）、公康组（E3g）和第四系（Q）。 那读组那读段含煤四组，Ⅰ煤组含煤5层，单层厚度0.13-1.13m；Ⅱ煤组含煤4层，单层厚度0.11-0.44m；Ⅲ煤组含煤1层，单层厚度0.09m；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ煤组均无可采煤层；Ⅳ煤组含煤4层，单层厚度0.14-1.55m，其中Ⅳ2、Ⅳ3、Ⅳ4煤层为可采或局部可采煤层，为本矿井开采的对象。本段是整个煤田的区域对比标志层，俗称“田东泥岩段”，岩性单一，岩性为褐灰色～深灰色泥岩，中厚层～厚层状，泥质结构，较为破碎，围岩自稳能力差，自稳期短，初期来压快，压力显现明显，极易风化，断口平坦，近似油脂光泽，中间夹1～3层灰白色薄层状粉砂岩，偶有煤线及炭质泥岩出现。本矿井内整段厚度为120～150m，与下伏那读段地层呈整合接触，大断面巷道施工于Ⅳ4煤层顶板。 二、巷道断面尺寸及支护材料选择 支护材料的选择：巷道顶板、巷道两帮的支护材料均选用直径16mm、长度为2500mm的左螺旋螺纹钢树脂锚杆进行支护，金属网采用10号铁线编制而成，网格为70mm*70mm，钢带采用直径为8mm的钢筋焊接而成，锚索材料采用直径15.24mm的高强度钢绞线配锚索锁具以及200mm*200mm*14mm 的高强度托盘，喷浆层厚度不小于100mm，锚固剂采用CK2335以及K2335两种，K2335主要用于锚索的下端。 锚杆支护强度设计要求：顶板锚杆锚固力不少于80KN，扭力矩不少于80N.m；帮锚杆锚固力不少于80KN，扭力矩不少于80N.m；锚索锚固力不小于200KN，单根锚索极限破断力为260KN。 巷道设计尺寸：巷道掘进宽度5.4米，喷浆后净宽5.2米，巷道掘进高度4.05米，喷浆后净高3.95米，净断面面积17.63平方米。锚杆间排距均为800mm*800mm，锚索间距1.4米，排距2米。 三、巷道支护设计依据 1、采用经验计算法校核锚杆长度 由于巷道布置于Ⅳ4煤层顶板岩层内，属岩巷喷浆支护，根据经验公式： L=N*{1.3+（W/10）} 式中W——巷道或硐室跨度，m L ——锚杆总长度，m N——围岩影响系数(围岩类别按《煤矿井巷工程锚杆、喷浆喷射混凝土支护设计试行规范》)中的围岩分类，按Ⅴ类围岩影响系数取1.2. 经过计算：L=1.2*{1.3+（5.4/10）}=2.21m 为提高支护的安全系数和方便施工，决定在井底车场巷道顶板、巷帮全部采用2.5米长锚杆，符合设计要求。 2、锚杆间排距计算： 按照经验公式计算 M≤0.4L 式中M ——锚杆间排距，m L ——锚杆总长度，m 经过计算锚杆间排距M ≤1m 因为矿井采用￠16的左旋螺纹钢锚杆杆体直径有些偏小，为提高支护的安全系数，锚杆间、排距适当加密，间排距全部按照0.8m进行布置，符合设计要求。 3、锚杆设计依据 锚杆杆体抗拉试验技术参数： 锚杆材料螺纹钢抗拉试验1 拉力值到达86.2KN时，杆体断裂，螺牙完好 锚杆材料螺纹钢抗拉试验2 拉力值到达95.06KN时，杆体断裂，螺牙完好 设计锚杆锚固力为80KN，抗拉试验拉力值大于计算设计值，计算所选支护材料符合设计要求。 4、锚索支护参数的确定 （1） 锚索长度的确定 　　锚索长度按下式确定： 　　L=L1+L2+L3=0.2+4.2+1.4=5.8m 　　式中：L—锚索长度； 　　L1——锚索外露长度，取0.2m； 　　L2——锚索有效长度L2=NH m; 　　H ——稳定岩层下各层厚