专用回风巷道加固技术研究与应用.pdf

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1、2011年第3期能源技术与管理59doi：10．3969／j．issn．1672-9943．2011．03．024审用回风巷．遣力口圆孜术研究与应用赵健(淮北矿业集团公司，安徽淮北235000)[摘要]针对23采区专用回风巷道地质条件，在分析巷道失稳、破坏原因基础上，总结了控制软岩巷道大变形的技术思路，提出合理的加固技术方案，并成功应用于工程实践。[关键词]专用回风巷道；褶曲构造；注浆加固；底板锚网索支护[中图分类号]TD353．6[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2011)03O592矿安全规程》，该巷道一旦投入将不允许人员进1工

2、程背景人。因此，亟需在研究该段巷道失稳破坏原因基础淮北某矿煤层具有突出危险l生，为保障矿井上，提出科学可行的加固技术方案，满足巷道长期安全生产，在该矿23采区布置一条净断面约21mz使用断面要求。的专用回风巷，如图1所示。该巷道设计工程量2巷道破坏原因分析180m，并于2010年元月竣工。然而该巷道投入使用仅一个月，在23专回联巷口至23回风下山口23采区专用回风巷为直墙半圆拱形巷道，巷段巷道喷层便出现大面积开裂、脱落，为防止巷道道净断面为4．8InX4．8m，采用锚网喷支护，锚杆进一步变形，矿方及时对23采区专用回风巷采用规格为直径18mm长度

3、1．8m的一般螺纹钢锚锚索进行加固。杆，锚杆间排距为0．7mX0．7m。每个锚杆孔使用1支Z2850树脂锚固剂。巷道出现大面积变形破坏后，在巷道起拱线以上采用点锚索进行加固，锚索间排距为2mX2ITI，锚索长度4m，锚索托盘尺寸0．2m×0．3m，每个锚索孑L使用5支Z2850树脂锚固剂。该巷道于2010年元月份竣工后，23专用回风巷延伸段巷道变形严重，而23回风下山外口段巷道采用相同支护方式，虽在巷道局部存在喷层开裂、脱落现象，但巷道维护状况整体较好。结合23专用回风巷掘进期间揭露的地质剖面，如图2所示。该段巷道恰好处于一个由3个褶曲构成的褶皱

4、构造中，受该褶曲构造影响，一方面致使巷道围岩应力集中程度较高，另一方面受构图123采区巷道布置示意图距2010年2月初加固方案实施后时隔半年，23回风下山口向里20m至23回风下山段巷道未出现明显变形，而23专用回风巷延伸段巷道变形严重，不仅巷道顶板喷层大面积开裂、脱落，巷道两帮相对移近量加大，其中23专回联巷口交岔点附近巷道底鼓强烈，已难以满足巷道使用断面要求。由于该巷道为23采区专用回风巷，根据《煤图223采区专用回风巷延伸段钻孔窥视图60赵健专用回风巷道加固技术研究与应用2011年第3期造影响巷道围岩完整性和强度大幅降低，使得在紧力不低于1

5、00kN。具体支护参数如图3、4所高应力作用下巷道围岩变形强烈。同时由于该区示。域内巷道布置密集，相互之间掘进影响很大，尤其在交岔点位置附近，巷道围岩应力集中程度较高，加之巷道所处层位为砂质泥岩，遇水泥化后巷道底鼓同样十分强烈。323专用回风巷加固技术方案作为矿井23采区专用回风巷道，不仅服务年限较长，巷道一旦投入使用便难以对其进行修复。当前软岩巷道支护强调发挥支护体的高支护阻力图323专用回风巷加固技术方案及支护与围岩间的协调作用~1-33，根据23采区专用回风巷地质条件，采用二次支护能够有效控制巷道变形。L匕-堡一由于23采区专用回风巷受褶曲

6、构造影响，巷道围岩岩性十分破碎，必须对该段巷道进行注浆_’加固。此外，巷道受水平构造应力影响强烈，而且詈_现有巷道直墙高度达到2．4m，使得巷道两帮和底■!田。板极易成为失稳、破坏的突破口。针对上述问题，首先对原有巷道按使用断面要求进行刷帮、挑顶，并在采用高强预应力锚杆作为一次支护后，喷浆封闭实施注浆加固。其次，待浆液完全凝固后，对该段巷道实施二次锚杆、锚索加固，进一步提高支护强度。此外，针对巷道局部图4底板锚网索支护俯视图地段底鼓量大的特点，根据现有巷道底板岩层状况，通过实施底板锚网索支护，控制巷道强烈底4支护效果鼓，从而有效保障巷道的使用断面

7、。具体支护参数采用该技术对23专用回风巷进行大面积加如下：①针对23专用回风巷围岩压力大、矿压显固后，目前该段巷道围岩变形基本趋于稳定，巷道现强烈的特点，在一次锚网支护维持原有支护参围岩最大位移量控制在100mm以下，支护效果数不变的基础上，对其进行二次支护。二次支护锚良好。杆选用直径22mm长度3．0m的高强螺纹钢锚[参考文献]杆，锚杆间排距按0．85mX0．85m考虑。②由于23专用回风巷帮部直墙高度达到2．4m，若不进[1]何满潮．中国煤矿锚杆支护理论与实践[Mj．北京：科学出版社．2004行加固墙体自身稳定性难以保障。因此，在巷道两[2]

8、陆士良，姜耀东．支护阻力对软岩巷道围岩控制的作侧帮部各布置一组直径17．8mm长度5．0m的锚用[J]．岩土力学，1998，3(19)索