复杂围岩巷道变形高强锚注加固支护技术.pdfVIP

复杂围岩巷道变形高强锚注加

固支护技术

摘要：建井初期井底车场重车进车线段巷道断面大，巷

道开掘后打破原始平衡状态的卸荷，岩层本身的稳定和承载

力被破坏，围岩体必然经历应力重新分布，再次达到新的平

衡状态，支护强度不够时会造成顶板来压变形失稳，若再有

裂隙等其他地质构造水渗入造成淋水则会加剧顶板岩石的

破坏恶化甚至冒顶突水，本文采用针对性的高强锚杆、锚索

配合MZM-70高强无机注浆料的锚注技术措施对巷道变形

失稳进行加固处理，改善岩体的自身承载力和完整性，隔断

水水源侵入，从而实现了安全、高效、经济巷道变形处理目

标，具有一定的推广应用价值，为同类工程提供可靠的理论

基础和实践证明。

关键词：井底车场;围岩压力;巷道变形;机理要素;高强锚注

针对复杂围岩巷道，锚网喷、锚网索等传统支护技术不能

有效控制巷道围岩受力变形，造成巷道压垮失稳，巷道在其

使用期内需要多次修复。本文介绍的高强锚注加固支护技术，

能够有效改善围岩岩性和应力分布，提高围岩整体性和自身

承载能力，实现复杂围岩巷道的有效支护，在矿山工程中有

很大的推广价值。

1工程概况

梁北二井副井井底车场重车进车线（北侧车场）自泵房通

路开口处至一号交叉点设计长度50m，巷道设计断面为直墙

半圆拱形，巷道净宽×净高=5000×4080mm，净断面面积S

净=16.5m2。支护方式为：锚网喷+锚索。此段巷道永久支

护后由于受附近的断层和顶板爆破松动圈或裂隙连同砂岩

含水层造成渗水的双重影响下，巷道顶板压力大，变形失稳

严重，局部有淋水存在冒顶风险。

2水文地質

巷道位于砂质泥岩中，砂质泥岩上部为细砂岩、中粒砂岩。

细、中砂岩为含水层，累计厚度13.80m，预计正常涌水量

14m?/h，属富水性弱的砂岩裂隙承压水。根据相关水文地质

资料分析，巷道正常施工期间，受水害威胁较小，揭露断层、

裂隙时巷道若与上部二叠系五煤段砂岩裂隙水联通，受水害

威胁程度较大。

3破坏机理分析

通过对巷道所处水文地质情况的分析，该巷道顶板变形失

稳破坏机理如下一是巷道开挖打破原始围岩本身的承载力

和完整性，围岩体必然经历应力重新分布，又加上受附近的

断层影响，卸荷圈作用范围内的围岩体由原始的复杂受压状

态变为拉、剪状态，围岩结构、组成特性遭到破坏。二是由

于受围岩上层含水层通过断层裂隙渗透，造成顶板局部淋水，

加剧了原支护体变形和破坏，砂质泥质中有膨胀潜能的矿物

急剧膨胀，最终会造成巷道变形。

4支护方案

通过分析原巷道失稳变形的机理和支护情况，采用锚注加

固技术为注浆锚杆壁后注浆和高强度中空注浆锚索深孔注

浆配套深浅孔锚注技术。本次高强锚注加固的原理是将锚杆、

锚索的支护作用与注浆加固的作用组合起来，共同作用于巷

道围岩，通过向高强锚注锚杆、锚索压注有机或无机浆液，

不仅能从根本上保证锚杆/锚索锚固可靠，而且浆液能够渗透

到钻孔周围较大范围的岩体裂隙中，对出现松动破坏的岩体

产生粘结固化作用，提高其整体性和自承能力，还能阻断含

水层的沟通渗透，从而大大增加巷道支护效果。

5施工技术

5.1支护参数

主要支护参数采用Φ25×2600mm型号的注浆锚杆，间排

距为800×1600mm;Φ29×8300mm型号的高强度中空注浆

锚索，间排距为1000×1600mm。配合高强无机注浆料

MZM-70，与原施工锚杆和锚索插空布置，实现锚杆、锚索

注浆后的全长锚固与围岩的注浆加固。按“5-0-5”布置。钻孔

直径φ38mm，锚杆采用Z2335型树脂药卷三卷，锚索采用

三支MSZ2850树脂药卷，端头锚固。

5.2中空注浆锚杆、锚索安装及计算

（1）检查树脂锚固剂的质量，按树脂锚固剂凝胶快慢顺

序将树脂药卷其送入钻孔中慢慢将其推到孔底，开动锚杆钻

机边搅拌边推进将安装到孔底，达到树脂锚固剂产品使用说

明书中规定的搅拌时间后，停止钻机旋转但不落钻机，等待

树脂锚固剂凝固后再落下钻机，卸下搅拌连接器，完成锚索

的锚固。

（2）依次安装止浆塞软管，推管、托盘、锚杆帽、锚具

等，注浆锚索需用张拉机具张拉至设计要求的预紧力;停止张

拉。卸下张拉机具，到此整个安装过程结束，如果成孔不