构造带及深部地压巷道永久支护的分析与应用.pdf

巷道掘进与支护 ·585· 构造带及深部地压巷道永久支护的分析与应用 贺 舰 (淮南矿业集团潘北煤矿工程管理科 安徽淮南 232001) 摘 要：一1025m水平地压大及巷道所处背斜轴上，支护难度大，强度要求高。通过架棚混凝土反拱 下U形底梁和后续注浆等一系列加固措施，永久支护取得良好的效果。 关键词：构造带，U形棚；注浆 1概况 025 庞庄煤矿张小楼井一1 ITI水平轨道运输石门，从西翼总回风上山交岔点处到井底 车场方向共60m巷道，处在大构造背斜轴内，围岩松散破碎，无层理性。 2巷道掘进及支护形式 该段巷道掘进时，炮后围岩受压呈现掉顶、片帮等现象，围岩积不稳定。因此改变施工方 法，炮后耙矸并及时喷浆封闭围岩，防止裸露风化，先拱顶后墙帮，挂金属网打锚杆(锚杆： 000 mm，L=2 声20 mm)，并一次成型，喷浆厚度150mm。半月后底板来压，底鼓200-～300 mm，巷道两帮开裂，混凝土掉块。一月后，顶板开裂下沉300mm，巷道两帮内移350mm，底 鼓500mm，临时轨道严重变形，影响运输，严重干扰正常生产，一年多时间，共卧底4次，巷 道刷帮修复多次，浪费大量人力及物资。 3巷道的修复及加固方案 一l025 m水平大巷铺永久轨道前，需对所有破坏巷道进行维修及加固。该段巷道围岩 变化较大，历经一年时间释放压力，但还不完全。经科研协作单位中国矿业大学的教授实地 考察及所收集的资料进行分析论证：首先要使已经受压破碎的围岩自身能增强抗压能力，先 解决巷道刷扩问题；然后要用可缩性支架与围岩形成一个共同体，来维护巷道空间；用支架 结构来调整围岩变形和位移，充分让围岩有限制地变形，释放有害的能量，躲避应力高峰。该 段巷道虽然压力释放了一部分，但还不完全，U形棚因其在接头处用螺栓卡栏锁紧，一方面 具有承载能力；另一方面外载荷超过U形钢接头的摩擦阻力时，有较大的可缩性，能较好解 决巷道再次来压的支护问题。经充分论证后确定加固方案如下： 将该段变形破坏严重的巷道全断面喷浆封闭，然后打2m深的注浆锚杆孔并固管然后 注浆，将松散的围岩粘结起来，以增大围岩强度，增强自身的抗压能力。注浆结束后，按设计 500 断面墙拱放大150mm刷大，打1520mm，L=2mm等强锚杆挂金属网，锚杆间排距700 mm×700 mm。然后架设U形金属棚，每800mm一架，先找正第一架棚的高度并固定；挖棚 腿的柱窝，不允许棚腿失脚，距底板上300mm处打固腿锚杆，每侧各两根，用矩形铁板固定 住棚腿。金属棚每2架之间用5根拉条相连保持相等的间距以起到稳固的作用。金属棚后 敷设钢筋混凝土背板接顶，背板采用花背形式。最后全断面喷浆封闭喷厚100mm，金属棚 保护层喷厚20--30mm。棚架设结束后，巷道底板开始卧底做反拱，反拱形成后，将底梁和 ·586· 矿山建设工程新进程——2006全国矿山建设学术会议文集(上册) 棚腿用卡栏固定牢靠，最后下毛石混凝土打反拱，反拱两端深入墙内，与墙联为一个整体。最 后全断面打注浆锚杆注浆，将背板壁后注浆充填，注浆压力不大于3MPa。最后在反拱上回 填矸石至设计底板，铺设永久轨道。 永久支护加固结构见图1。 图1永久支护加固结构 4永久支护加固后效果 经过一系列的加固措施，巷道没有大的变形、底鼓现象。减小因多次修复而带来的诸多 不便和浪费，使支护体系更经济合理。保证了运输大巷运行畅通，确保了一线生产。同时也 为今后相类似的巷道支护提供了理论依据。 Analand icationofTectonicZoneand yses Appl Tunnel PressurePermanent ，Deep