千米深部软岩大断面硐室的加强支护技术研究.pdf

硐室施工 ·683· 千米深部软岩大断面硐室的加强支护技术 张彦田 孙洪威 (中煤第三十一工程处 河北邯郸056003) 摘要：唐口煤矿井深一千多米，井底车场和主要大巷、硐室均位于深部砂岩、粉砂岩和泥岩中，岩石 软、地压大。硐室施工采用先放后抗的支护原则，采用高强支护，取得了很好的效果。本文对其施工方法进 行介绍，为以后在深部岩层中施工提供了宝贵经验。 关键词：深部软岩；大断面硐室；加强支护 1工程概况 淄博矿业集团唐口煤矿，位于山东省济宁市境内，深度超过千米，设计年生产能力300 Mt。井底车场及主要大巷、硐室位于一990m水平。硐室大，施工的主排水泵房(断面45 m2)，支护形式为锚网索、金属棚、喷浆支护，最后进行现浇双层钢筋混凝土(强度为C30混 凝土厚为850mm)施工，但施工后不到一个月地压开始显现，部分地段出现顶板开裂，底板 底鼓，二到三个月后巷道普遍发生变形。巷道由于地压大、岩层松软，支护金属棚变形打折， 锚索受力拉断，主排水泵房起重梁45工字钢挤弯成“S”字型，存在很多安全隐患。巷道断面 缩小，两帮最大缩小量近～米，底鼓严重，存在很多安全隐患，已经严重影响巷道的使用。对 泵房进行了二次修复，注浆加固，拖迟了工期，增加了施工费用。 2地层情况 一990 m水平主要岩层为粘土岩、泥岩、粉砂岩、泥岩、细砂岩，且大多为软弱岩层，垂直 裂隙发育，弱面多，胶结性差，平均抗压强度在50MPa左右，承载能力低，整体性差，遇风水 风化严重，易破碎冒落，矿山压力显现非常明显。 3断面特征及设计支护 000 600 400 m2，Bm=8mm，B净一6 mm，日净=6 主排水泵房S掘一44．6m2，S净一31．5 500 2 500 mm，H净一5 mm。支护方式：418Xmm锚杆，间排距800mm，拱部锚索417．8X 6 500 300 mm盘圆钢筋 mm，墙部417．8×4mm锚索，锚索梁用164槽钢制作，金属网46．5 mm强度C20，双层418钢筋，间排距250mm，混凝土厚500mm强度 制作，喷混凝土厚100 C30。 4施工方案的确定 由于胶带机头硐室是关系到整个矿井的重要工程，服务年限长，而且胶带机头硐室重新 修复，补注加强支护施工非常困难，为此，在施工胶带机头硐室、给煤机硐室等大硐室时，经 科研、施工、设计、建设单位共同研究，决定采用先让后抗，待地压释放一定的压力后，进行高 强度支护，以确保硐室的安全可靠。 5施工方法 (1)按比设计荒断面周圈大200mm规格进行光面爆破施工，进行锚网索喷支护，施工 ·684· 矿山建设工程新进展一2006全国矿山建设学术会议文集(上册) 时“密打眼、窄打宽刷”，即：周边眼眼距控制在100一--150mm，周边眼下第一圈辅助眼与周 边眼间抵抗线控制在300mm以内，放炮时只对掏槽眼和紧邻辅助眼装药，其他炮眼则采取 风镐刷大至设计。以尽量减少装放炮对巷道围岩的破坏，确保巷道成型。 (2)待巷道施工完，经过两个月的压力释放后，进行巷道支护施工，首先对开裂部位进 行摘松活石，进行补打锚索或锚杆，边施工边注意观察巷道顶板，以确保施工安全。 (3)进行巷道底拱施工，按要求施工巷道底拱，施工完后，清理浮矸，安装底拱钢梁，钢 梁要垂直巷道底板，以保证上部支架能够顺利安装。然后进行底拱混凝土砌筑。 (4)加强巷道支护如下： 500 增加锚索支护：拱部7根，锚索规格为j517．8×6mm，两墙各4根，规格f517．8X 4300 500 mm锚索间距1 mm。锚索盘用12mm厚钢板加工，规格为120X120