查干淖尔一号井主斜井支护技术研究.docx

查干淖尔一号井主斜井支护技术研究毛永江，李少华，王海彬（中煤矿山建设集团第三 十工程处， 安徽 宿州 ２３４０００）摘 要： 查干淖尔一号井主斜井泥岩段施工过程中，围 岩 破 碎，膨 胀 速 度 快，支 护 困 难。 研 究 提 出 了采用钢管混凝土支架＋ 钢板网＋ 强力抗拉网＋ 网喷联合支护方案。 通过现场变形监测数据分析了钢管混 凝土支架的支护效果，表明支架可以有效控制围岩变形，实现破碎段巷道稳定。关键词： 膨胀段； 钢管混凝土支架； 变形监测中图分类号：ＴＵ３２２．１文献标识码：Ｂ文章编号：１００４－４０５１（２０１２）１１－０１１０－０３ＳｔｕｄｙｏｎｓｕｐｐｏｒｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｍａｉｎｉｎｃｌｉｎｅｄｓｈａｆｔａｔｆｉｒｓｔｍｉｎｅｏｆＣｈａｇａｎｎａｏｅｒＭＡＯ Ｙｏｎｇ－ｊｉａｎｇ，ＬＩＳｈａｏ－ｈｕａ， ＷＡＮＧ Ｈａｉ－ｂｉｎ（Ｎｏ．３０ＰｒｏｊｅｃｔＳｉｔｅｏｆＧｒｏｕｐｏｆＭｉｎｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔ，Ｓｕｚｈｏｕ２３４０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＤｕｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｍｕｄｓｔｏｎｅｉｎｍａｉｎｉｎｃｌｉｎｅｄｓｈａｆｔｉｎｆｉｒｓｔｍｉｎｅｏｆＣｈａｇａｎｎａｏｅｒ，ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｉｓｃｒｕｓｈｉｎｇ ｗｉｔｈｆａｓｔｅｘｐａｎｓｉｏｎｒａｔｅ，ｗｈｉｃｈｌｅａｄｓｔｏｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓｉｎｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ．Ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒｍｓｏｆｓｔｅｅｌｔｕｂｕｌａｒｓｐｐｏｒｔｆｉｌｌｅｄｗｉｔｈｃｏｎｃｒｅｔｅ＋ｍｅｔａｌｍｅｓｈ＋ｓｔｒｏｎｇｔｅｎｓｉｌｅｎｅｔ＋ｓｐｒａｙｃｏｎｃｒｅｔｅ ｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄａｆｔｅｒｓｔｕｄｙ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｎ－ｓｉｔｅ，ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｄａｔａｗａｓｇｏｔ．Ａｆｔｅｒａｎａｌｙｓｉｓ，ｗｅｇｏｔｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｓｔｅｅｌｔｕｂｕｌａｒｓｕｐｐｏｒｔ，ｗｈｉｃｈ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅ ｂｒａｃｋｅｔｃｏｕｌｄ ｃｏｎｔｒｏｌｒｏｃｋ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙａｎｄｋｅｅｐｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｂｒｏｋｅｎｓｅｇｍｅｎｔｒｏａｄｗａｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｘｐａｎｓｉｏｎｓｔａｇｅ；ｓｔｅｅｌｔｕｂｕｌａｒｓｕｐｐｏｒｔｆｉｌｌｅｄｗｉｔｈｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ工程概况查干淖尔一号井主斜井泥岩段软岩含有较高的 蒙脱石、伊利石、高岭石等，岩土吸水膨胀性极强，围 岩的强度极低，围岩变形非常强烈，主要表现为：① 巷道收敛量大，甚至整个巷道封闭；② 巷道收敛速度 快，高达每天几十毫米；③ 持续时间长，一般持续几 个月。 进入泥岩段后采取刚性支架＋ 泡沫板＋ 网喷＋ 砌碹 支 护 方 式，一 个 月 后 巷 道 变 形 达 到 １～２ｍ。 泥岩段巷道先 后 采 用 １６＃ 工 字 钢 和 Ｕ３６ 型 钢 支 架 返修３ 次，但均宣告失败，耗费了大量的人力、物力 和财力，严重影响了工程进度，给整个矿井的整体建 设带来严重影响。 鉴于此，通过组织专家现场论证， 参考相关专家研究成果［１－６］，决定采用强度较高的钢管混凝土支架进行支护。１泥岩段钢管混凝土支架支护方案巷道断面形状采用浅底拱圆形，巷道掘进断面： 宽× 高 ＝６８００ｍｍ×５８５０ｍｍ。 使 用 钢 管 混 凝 土 支 护后巷道 断 面：净 宽 × 净 高 ＝５０００ｍｍ×３９２８ｍｍ， 支架间距 ５００ｍｍ，二次成巷时，在钢管混凝土 支 架 上使 用 Φ６．５ｍｍ 盘圆制作的钢筋 网，喷 浆 厚 度１００ｍｍ，巷 道 铺底采用钢筋 混 凝 土，钢 筋 规 格 为Φ２０ｍｍ，间 排 距 为 ２００ｍｍ ×２００ｍｍ，铺 底 厚 为１２２８ｍｍ，喷射混凝土强度为 Ｃ２５，铺 底 混 凝 土 强 度 为 Ｃ４０。 支护断面如图１ 所示。施工流程：安全检查（如敲帮问顶）→开始人工风镐自上而 下扩刷至设计断面→初喷３０～５０ｍｍ 成形，做好临 时支护→铺设５ｍｍ 厚钢板、下底梁，架棚腿、棚梁、 上拉杆、钢板网和强力抗拉网→顶、帮充填→初喷至２收稿日期：２０１２－０７－１２作者简介： 毛 永 江 （１９８７－ ），男，汉 族，辽 宁 朝 阳 人，助 理 工 程 师，２００９年本科毕业于河南理工大学测绘工程学院，现在中煤矿山建设 集团 第 三 十 工程处查干淖尔项目部技术主 管。 Ｅ－ｍａｉｌ：与支架平行 下一循环作业。→架设３ 架后开始钢管混凝土支架注浆→滞后迎 头３ｍ（或６ｄ 左右）扎钢筋、铺底→滞后迎头５ｍ（或ｙｏｎｇｊｉａｎｇ１２５３０＠１６３．ｃｏｍ。第１１ 期毛永江， 等：