圆形锚网喷与壁后围岩注浆支护技术应用研究.pdfVIP

2012年第6期 中州煤炭 总第 198期 圆形锚网喷与壁后 围岩注浆支护技术应用研究 王 珏 (河南煤业化工集 团 永煤公司陈四楼煤矿 ，河南 永城 476600) 摘要 ：通过对深部软岩巷道 围岩破坏机理及软岩巷道特征的分析 ，提 出了一种合理 的软岩巷道支护形式。以 陈四楼煤矿 一720In水平车场支护为例 ，详细介绍 了圆形断面锚 网喷支护 +壁后 围岩注浆加 固技术 的工艺 流程 ，实践应用表明，该支护方式效果 良好。 关键词 ：圆形断面 ；围岩松动圈；深部软岩巷道；锚 网喷支护 ；壁后围岩注浆 中图分类号：TD353 文献标志码 ：B 文章编号：1003—0506(2012)06—0020—02 陈四楼煤矿 一720m轨道暗斜井底车场位于南 应力状态 。 翼 一720m水平 ，对应地面标高 +34II1，巷道在二， 1．2 巷道断面形状选择 煤层底板的中砂岩至砂质泥岩层位中施工。该巷道 考虑到深部软岩巷道围岩的破坏将从巷道的周 围岩呈现出明显的软岩特征 ：构造应力大 ，岩层强度 边开始 ，其周边的破坏将首先从垂直 2个主应力方 低，胶结程度差 ，巷道开挖后 围岩极 易风化破碎变 向的部位开始。目前 ，暗斜井底车场在陈四楼煤矿 形 ，节理发育 ，滑面较多 ，遇水膨胀 ，来压快且压力 属于开采深度最深的巷道，且 围岩又具有遇水膨胀 、 大 ，变形量大且持续时间长 。最初采用锚网喷加锚 碎裂特性 ，这些均是造成巷道变形 、底鼓 的重要 因 索支护巷道 ，但不能有效控制巷道变形破坏。因此 ， 素 。因此 ，除减小巷道顶 、帮围岩在应力作用下的破 必须探索合理的支护形式和支护参数 ，达到围岩加 坏外 ，还要解决巷道底鼓问题。根据巷道断面形状 固的目的，以满足安全和生产 的需要 。通过对软岩 的受力特性分析可知 ，圆形断面的承载能力 比拱形 、 特征及其支护机理进行认真分析研 究 ，采取了圆形 梯形等断面形状高得多，可以形成一个均匀应力场 ， 断面锚 网喷支护与壁后 围岩注浆加固技术 ，并取得 对巷道四周塑性区范围的扩展将起到抑制作用。 了预期的效果 。 1．3 巷道 围岩注浆加 固依据 由圆形巷道平面应变状态的弹性应力状态理论 1 支护技术理论分析 可知 ，巷道围岩 内的主应力差 。一 ：2p。( ／r)。 1．1 巷道 围岩破坏机理 其 中，。为切 向应力 ； 为径 向应力 ；P。为 原岩应 在巷道掘进过程 中，围岩与支护是一个相互作 力 ；R 为巷道半径 ；r为围岩内任一点到巷道中心的 用的过程 ，最终在巷道围岩中由外向里形成破碎 区、 距离。取 R =2．5m，距 圆形巷道周边不 同距离 的 软化 区及弹性 区。在无支护条件下 ，圆形巷道周边 主应力差见表 1。由表 1可知 ，在距离巷道周边 l。0 岩体处于单向应力状态 ，一旦周边应力超出岩石 的 m处为原岩应力状态 ，以外的围岩内部 ，最大主应力 单向抗压强度 ，周边岩体将出现破坏失稳 。巷道周 差 已经降低至原岩应力值以下。圆形巷道 围岩需要 边岩体破坏失稳后 ，围岩中的应力将重新分布 ，应力 重点加 固的是距 离巷道周边 1．5m范 围以内的围 岩 ]。 分布范围及应力高峰均向深部转移 ，从而造成深部 岩体 的破坏。巷道围岩进入塑性状态的范围随之扩