软岩巷道支护方式选择与应用.docVIP

软岩巷道支护方式选择与应用 　　【摘　要】根据宝泰隆煤矿地质构造复杂、岩石松软破碎、围岩遇水泥化等特点，选择不同劫掠形式，满足了支护要求，保证了巷道长期稳定及安全施工。 　　【关键词】软岩巷道；支护形式；联合支护 　　0.概述 　　宝泰隆煤矿设计生产能力45万t/a，主井净直径φ4.5m，副井净直径φ5.0m，深571.5m，表土层厚458.5m，冻结深度488m，基岩段55m。地面标高+27.5m。井底车场位于—480m水平。 　　岩性以粉砂岩为主，紫红色粉砂岩，夹灰绿色、参差状断口，夹薄层状、条带状、团块状泥岩，水平纹理及交错层理，裂隙较发育，被方解石、泥质充填，局部见泥质包裹体，强度很低。 　　由于巷道距表土层较近，且断层及次生断层较多，给掘进支护带来困难。巷道掘进后，围岩变形快，矿压显现明显，流变性显著，岩石遇水泥化。该矿通过与科研部门合作及施 工实践，根据不同地质条件，采用了多种支护形式，满足了支护要求，收到了较好效果。 　　1.巷道支护方式选择 　　-480m水平井底车场及相关巷道施工后，大部分出现不同程度的破坏现象，经过分析与研究确定，先对破坏段喷 砼封闭，然后经过一段时间应力释放，同时进行矿压观测，根据观测的结果，进行优化二次支护方案，适时进行二次支护，收到较好的支护效果。 　　1.1锚网喷支护 　　锚网喷支护利用围岩自身的强度及改善围岩的性状，以达到围岩的稳定。它是一种及时、柔性支护，能控制和适应围岩变形，使用范围广，应用效果好。特点是及时封闭、防止风化、工艺简单。锚网喷支护在济西矿大部分巷道施工中采用。井底车场锚网喷支护的巷道，第一次支护后，出现不同程度开裂炸皮，喷层脱落等破坏现象。为保证安全，把开裂炸皮砼处理掉后，喷一层50mm砼，通过3-4M应力释放，待围岩基本稳定后，进行锚网喷二次支护。经过1年多观 察，未发现破坏现象。 　　支护参数：锚杆φ18mm×l800mm，间排距800mm×800mm，喷厚100mm，喷射砼标号C20，全断面挂网，金属网规格φ6.5mm×l750mm×950mm，网格100mm，搭接150mm。 　　1.2锚网喷棚注联合支护 　　U型支架支护，预留一定可缩空间，承载能力大，适用于软岩及断层破碎带。该支护形式充分体现先让后抗，抗让结合的软岩支护原则。在巷道基本稳定后再进行注浆壁后充填，以保证巷道长期稳定。掘进后先进行锚网喷支护，根据矿压观测变形规律及周期来压时间，尽量避开应力剧烈组合期，适时进行U型支架支护。 　　(1)外层支护。锚网喷支护，锚杆φ18mm×l800mm，喷厚100mm，锚杆间排距750mm×750mm，800mm×800mm，喷射砼标号C20。 　　(2)支架网支护。29U型钢支护，棚距750mm，搭接500mm，每个搭接用2个卡缆固定，棚拉杆用φ6螺纹钢加工，每棚配拉杆6道，棚外铺金属网；网紧贴U型支架并固定，网规格1750mm×950mm×φ6.5mm，网格100mm×l00mm，网搭茬150mm，棚外间花背背板，背板规格：l300mm×l00mm×50mm，棚内喷保护层25mm封闭。 　　1.3锚网喷砼注联合支护 　　掘进后先进行锚网喷一次支护，再适时进行砼二次支护。砼支护承载能力大，但初期强度低，让压性能小。解决方法一是放大掘进半径，二是在碹体外采用软填充，以减缓应力对碹体破坏。软充填方法是在砼与岩面之间用碴子袋填碹或是铺设50mm聚苯乙烯泡沫塑料板缓冲层。为保证设计断面，净断面放大50～100mm。最后在岩石基本稳定后，根据矿压观测结果，适时进行壁后注浆充填。 　　锚网喷砼联合支护在胶带机硐室、水仓、泵房、变电所等工程实际应用中，取得了较好的效果。 　　1.4锚杆锚索锚注联合加固支护 　　锚索锚固深度大，承载能力强，可施加预紧力。它是把锚杆、砼形成的加固拱悬吊于深部稳定岩层，提高围岩强度及稳定性，以达到巷道的长期稳定。由于地质原因副井马头门、水仓、等候室、胶带机头硐室泵房等砼工程，不同程度出现破坏现象。通过采用锚杆、锚索、锚注联合支护形式进行加固，收到较好效果。 　　锚索选用φ17mm×8100mm的钢铰线制作，每根锚索均用4支Z3560型专用树脂药卷锚固，锚索托盘用厚20mm钢板，长度600mm，宽200mm，锚固段长度2m，锚索张紧力不低于20t。 　　注浆锚杆选用：锚杆φ32mm(M30)冷轧无缝钢管，壁厚6-8mm；锚杆长度2000-3000mm；锚杆间距1800mm，排距1600mm；与锚索呈梅花形间隔布置。高强锚杆φ28mm×4000mm，20MnSi(16Mn)左旋螺纹钢；锚杆间距700-900mm排距1600mm。 　　2.问题探讨 　　2.1合理选择层位及巷道布置对巷道的影响 　　宝泰隆矿井底车场布置水平距表土段仅50余m，且多