让均压支护在高应力软岩巷道支护中的应用探讨.doc

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1、让均压支护在高应力软岩巷道支护中的应用探讨【摘要】深井软岩巷道因流变围岩变形破坏严重旦极易产生支护体受力不均。锚网索耦合让均压支护通过锚网一围岩以及锚索一围岩支护的耦合消除支护结构受力不均，促使围岩变形协调，实现支护一体化、载荷均匀化，达到巷道围岩稳定的目的。实践表明，让均压加固技术能够有效地控制高应力软岩巷道变形，是一种很好的支护方式。【关键词】巷道支护；让均压加固技术；高应力软岩巷道1高应力软岩巷道变形特征高应力软岩一旦形成，在这些软岩体中掘进的巷道和侗室显示出来的变形特征与硬岩巷道的截然不同，具体表现为：

2、(1)围岩变形量大。高应力软岩自身特征决定了该区域的巷道变形量大的特点，其中巷道的水平收敛量要比拱顶下沉量要大得多。一般为数厘米至数十厘米，表现形式有两帮内移、尖顶和底鼓。(2)初期变形速率大。由于水平构造压应力大于垂直应力，巷道在掘进时卸载迅速，来压快，表现为巷道的初期变形速率大。(3)巷道变形具有时效性。巷道围岩具有显著的流变性，表现为明显的时效性。当岩体流变所产生的I韦I岩变形过大，使得巷道支护体无法适应而失效，围岩再次恶化并剧烈变形。2让均压支护技术概述深井软岩巷道因流变围岩变形破坏严重且极易产生支护体

3、受力不均。锚网索耦合让均压支护通过锚网一围岩以及锚索一围岩支护的耦合消除支护结构受力不均，促使围岩变形协调，实现支护一体化、载荷均匀化，达到巷道围岩稳定的目的。深部软岩巷道实现耦合支护的基本特征在于巷道围岩与支护体在强度、刚度及结构上的耦合，如图1所示。让均压支护设计特点：图1耦合支护的基本特征3应用举例3.1试验巷道概况某矿二水平南翼轨道下山埋深在650〜750川之间，巷道长850川，该巷道穿过的岩层基本为炭质泥岩、砂泥岩、细砂岩等岩层，节理比较发育，易发生碎涨变形，巷道整体稳定性比较差。二水平南翼轨道下山原

4、采用锚梁网联合支护。锚杆采用O22mmX2400mm螺纹钢锚杆，间排距800mmX700mm；顶锚索采用中17.8mmX8000mm,帮锚索采用中17.8mmX4500mm；锚杆间用14#钢筋梯子梁连接；锚杆托盘规格为10mmX1OOminX100mm和锚索托盘规格为10nmiX300niniX300nini；钢筋网为中8钢筋焊接而成。施工中轨道锚杆预紧力80kN、锚索预紧力lOOkNo局部破碎地段采用了工字钢加强支护。该巷道至2009年5月掘进完成，经历了两次返修，但巷道变形还是较大，不能满足正常使用。3.2

5、让均压支护设计分析二水平南翼轨道巷变形破坏特征及导致变形破坏的原因，从控制局部变形剧烈和提高支护结构整体承载能力及支护体受力均衡三方面考虑，采用高强锚杆、锚索高预紧力使锚固结构实现承载，利用让压环实现支护个体间受力均衡，二次围岩注浆再次提高围岩自承能力，达到巷道永久稳定。支护方式断面如图2所示。图2支护断面图（mm）（1）一次支护采用02OmmX2800mm的超高强锚杆，加长锚固长度为1400mm,预紧力为80kN,锚杆抗拉强度为250kNo采用金属网护表，规格为6.5mmXlOOmmX80mmo锚杆间用14m

6、m钢筋梯子梁连接,托盘为200mmX200mmX10mm方形高强度托板，强度大于280kNo锚杆间排距800mmX800mmo顶板采用018.9mmX8000mm的鸟窝锚索，两帮采用①18.9mmX4500mm的鸟窝锚索,锚固长度2.2m,预紧力为lOOkN,锚索托盘为300mmX300mmX12mm的高强球型托盘，锚索间排距1810mmX1600mmo一次支护首先是选择高强支护材料，使支护系统较早的能够控制围岩应力重新分布，同时通过锚杆和锚索配套的让压环，起到支护体与支护体之间的均压和对局部个体锚杆、锚索受力

7、增大起到卸压作用。这样形成了主动支护、让压、均压控制系统，使围岩与支护体实现耦合。（2）二次加固__围岩注浆注浆锚杆长度为2000mm,底角注浆锚杆长度为3000mm,间排距1350mmX1600mmo应是修复巷道注浆在一次支护结束后即可实施。二次支护是在一次支护实现了支护体与围岩全面耦合形成完整结构后，通过注浆填充支护结构内部裂隙，微观上形成更加致密的支护结构，提高支护结构的强度,增加抗变形能力。4现场工业性试验及结果分析让均压支护方案2012年7月6日在二水平南翼轨道巷进行了巷道修复试验，试验巷道长度200

8、mo现场巷道施工2012年8月2日结束。现场先对巷道断面扩修达到设计断面要求，后实施一次支护，5d后实施二次加固。修复后，围岩变形速度衰减较快，26d后围岩变形趋于稳定，巷道变形稳定后两帮、顶底相对移近量分别161iTnn、该技术控制了深部局应力软岩巷道围岩变形，保证了巷道围岩稳定。锚杆、锚索受力变化分析表明，二次加固前，锚杆、锚索受力增长速度较快，断面内支护体受力呈拱肩部〉顶部〉两帮