锚注联合支护技术在维修软岩硐室中的应用.pdf

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1、珊圈衄山西煤炭第34卷第3期2014年3月SHANXICOAL文章编号：1672—5050(2014)03—0065—03DOI：IO．3969~．issn．1672-5050．2014．03．026锚注联合支护技术在维修软岩硐室中的应用张明(山西临县华烨煤业有限公司，山西吕梁033000)摘要：分析了山西临县华烨煤业有限公司中央变电所、水泵房硐室产生变形的机理和原因，采用了锚注联合支护技术加固该硐室的施工和工艺，并对加固效果做出结论。关键词：软岩硐室；锚注；联合支护中图分类号：TD353文献标识码：A1临县华烨煤业工程概况1)井田概况：井田位于鄂尔多斯盆地东缘的河东煤田中段，是离柳矿区三交

2、详查区的一部分。南北长3．5km，东西宽2km，面积7．0km。批准开采2号、4号、5号、8号、9号共5层煤，井口标高+850m，现开拓一水平，标高+675m，联合开采2号、4号煤。井田内为一南北向单斜构造，岩层赋存稳定，无大的地质构造，水文地质条件较简单。矿井是兼并重组单独保留的，核定生产能力120万t／a。l402)工程概况：该矿中央变电所、水泵房呈“一”字l20型布置，均为半圆拱形断面。变电所长36m，硐室设glo0之8O计净宽4．5m，净高3．8m。水泵房长20m，净宽4m，豳j{6O净高4．1m。掘进揭露围岩从上至下依次为4号煤顶4O板、4号煤、4号煤底板、5号煤。4号煤顶板为泥岩

3、和20砂质泥岩互层，4号煤底板(5号煤顶板)为泥岩和粉O02040608Ol00I20砂岩。4号煤平均厚1．72m，5号煤平均厚3．48m。根监测时间／d据围岩现场，采用台阶式施工分次支护工艺：一次支2-a1号测点护采用锚网索联合支护，锚杆间排距900mm×900140mm，采用20mmx2000mm长螺纹钢锚杆；锚索在12O拱基线以上布置，每排三根，间距1600mm，排距1002700mm，采用西15．24mm×8000mm长6股钢绞线80嘧硎潍6O预应力锚索。掘进且一次支护后二次支护，采用浇筑4O混凝土支护，支护厚度500mm，墙基500mm，强度不2O小于C30。硐室支护断面示意图，见

4、图1。00204060801001203)变形情况：该工程2011年5月份竣工，并在监测时间／d硐室里装了两组仪表监测巷道变形，每4d监测一2-b2号测点次，共监测120d，监测结果，见图2。从图看出：顶板图2硐室围岩表面位移量监测结果收稿日期：2013—10—29作者简介：张明(1971一)，男，内蒙古商都人，大学本科，工程师，从事生产技术管理工作。山西煤炭第34卷第3期下沉量最小(最大41．4mm)，平均下沉速率仅为0．34mm／d；底臌量最大为89．8mm，平均速率为0．74mm／d；两帮位移量最大为100．64mm，平均速率为0．84mm／d；顶底位移量相对较大，最大为125．38m

5、m，平均速率则为1．04mm／d。现场实际表现为硐室墙基发生沉降，两帮肩窝位置多处出现长短不一横向裂缝；地坪因受两帮沉降挤压出现隆起。2硐室变形原因分析图3硐室加固示慝图1)构造应力机制：地质历史时期，地层经历了多泥浆锚固。锚索束规格4mm×15．24mm×12000起地质构造应力场的作用，岩层本身变形的形式储mm，间排距2000mm，锚固采用注425号水泥浆加存了弹性变形能。一旦地层中掘进巷道，这些变形能固。凝固96h后利用张拉设备安装托盘，托盘为采用要向临空区释放，宏观上表现为岩层的扩容膨胀。再20mm厚钢板割制成200mm×200mm方形托盘。采者，岩层在巷道成形时，应力状态从三维向二

6、维转用90型浅孔钻机钻孔，孔径108mm，150型注浆机注浆。安装时钻孑L口向里2000mm长度锚索束采用变，受构造应力作用，极易发生破坏而产生非线性弹塑性变形。塑料管嵌套，并留出锚索束预应力张拉长度。2)岩体结构及力学性质的影响：巷道围岩以泥2)底板加固方案：硐室地坪整体卧底300mm后，在底板钻直径108mm、深8000mm钻孔，按硐室岩、砂质泥岩、粉砂岩和煤层为主，普氏系数f=3～6，的走向和横向布置，间排距均为1000mm，孔内放置当围岩为砂岩、粉砂岩时，单块岩石强度较高；但是由于煤岩互层、结构面发育，岩体存在各项异性，整西66mm×8000mm钢管，钢管端头焊接200mm×体强度较

7、低。此巷道围岩岩性总体较差，加之高应200mm×16mm的钢板，然后采用150型高压注浆力、地温、水的影响，表现出明显的软岩特性，稳定性机，以70kg／mmz的压力向孔内注浆。注浆后在每排差、具有流变性。钢管顶端钢板上放置、并焊接HW250mm×2503)自重力的影响：由上覆岩层自重引起的自重mm×9mm×14mm整体钢梁，钢梁两端深入两帮7昆应力为垂直应力，以及相应的水平应力。由于工程所凝土墙体中(沿轴线在