深井软岩硐室围岩加固技术和应用

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1、深井软岩硐室围岩加固技术与应用卢士涛林登阁（山东科技大学山东青岛266510）摘要：针对煤矿逐渐转入深部开采的情况，提出一种深部软岩硐室围岩加固技术方案，通过在赵楼煤矿的实践应用，表明本加固技术能很好的适应深部软岩的各种变形特点，并对其加固机理进行分析，具有良好的经济效果，有一定的推广应用价值。关键词：深井软岩硐室加固技术锚注支护ReinforcementSkillofSoftRockChamberAdjoiningRockofDeepWellandItsApplicationLushi-tao

2、,Lindeng-ge(ShandongUniversityofScienceandTechnology,Qingdao,Shandong,266510)Abstract:Aimingatthecoalminegraduallyshafttodeepexploitation,advancingareinforcementskillprojectofdeepsoftrockchamber.Itcanadaptwelltothevariousdeformcharacterofdeepsoftrock

3、bypracticinginZhaoLoucoalmine,andanalyzingit’sreinforcementmechanics.Ithaveagoodeconomicresultsandacertainworthofextension.Keywords:deepwellsoftrockchamberreinforcementskillanchorsupport我国原煤产量位于世界首位，但由于多年的开采，浅部易开采的煤炭资源日益减少，据统计表明中国立井开采深度正以每年8～12m的速度增加

4、,东部矿井开采深度正以每年10～25m的速度发展,预计在未来20年内我国多数煤矿将进入到1000～1500m的深度。深井开采最突出的问题是地压大、地温高。本文对赵楼煤矿深井软岩硐室巷道加固技术进行了试验研究，并取得了良好的技术经济效益。1、工程概况赵楼煤矿隶属兖州矿业集团公司，位于菏泽巨野煤田的中部，是兖矿在巨野煤田开发在建的一座大型现代化矿井。设计年生产能力300万t，矿井服务年限60.1a。设计3个立井井筒，井口设计标高＋45.000m，开采水平标高-860m，副井井筒净直径7.2m，深度9

5、35.0m，井筒采用冻结法施工。赵楼煤矿含煤地层为二叠系山西组和太原组，主采3煤层平均埋深700～1200m。井田内断层46条，落差大于30m的多达21条，背斜8组。井底车场及硐室处在6煤底板、3灰顶板的粉砂岩、泥岩中，岩性不均一，地质条件较复杂，岩体组分变化大，存在构造应力且巷道断面大。2、支护方案及参数2.1井底车场巷道支护井底车场硐室包括马头门、泵房、变电所、胶带输送机硐室、水仓及各种类型的交岔点及连接巷道等。它们一般断面都较大,相互间存在交互影响,加大了巷道和硐室围岩中的应力集中,加大了

6、作用在支护结构上的外荷载。故采用扩大断面锚网喷一次支护，锚注二次支护方式。马头门、变电所及泵房等重要硐室加现浇钢筋混凝土联合支护。支护参数如下：（1）一次支护扩大断面，巷道每侧扩大100mm，拱顶扩大100mm；掘后先喷50mm混凝土，以封闭围岩；锚杆采用Ø22×2500mm高强让压可变形锚杆，底部1块速凝树脂锚固剂锚固，外部砂浆全长锚固，锚杆间排距800×800mm；锚杆托盘采用高强让压可变形锚杆配套托盘；金属网采用Ø6mm冷拔丝焊接的金属网；初喷砼厚度50mm，以封闭围岩；待挂网后再喷40m

7、m厚混凝土，喷射砼强度等级C20；底板不稳定有底臌倾向时，采用[16槽钢、锚杆注浆加固，锚杆采用Ø22×1600mm高强螺纹钢锚杆锚固槽钢，每断面5根，排距1.6m；注浆锚杆采用Ø25×1400mm无缝钢管，每断面3根，排距1.6m与高强锚杆隔排交错布置。（2）二次支护待巷道稳定后（大约巷道施工15～20天后）实施锚注二次支护。注浆锚杆采用Ø25×2400mm无缝钢管制作，锚杆端部扭成S状，安装时用1块树脂锚固剂锚固，锚杆间排距1600×1600mm；锚杆托盘采用热轧扁钢；注浆采用单液水泥浆，水

8、泥采用525#普通硅酸盐水泥，水灰比0.6m，掺水泥重量1.5%的UNF－4高效早强减水剂；注浆压力2MPa，瞬时压力＜43MPa。2.2副井马头门支护副井马头门属井下大断面重点工程，2006年6月底已施工到底。因马头门处于不稳定围岩中，马头门及连接部分采用高强让压锚杆＋锚索＋锚注＋喷射砼和浇灌钢筋砼联合支护体系加固。加固断面图如图1所示。图1马头门及其连接部分加固支护示意图Fig.1Sketchofreinforcementsupportinhorseheadanditspontes1—高强让