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【中图分类号】TD353.5
关键词:软岩 支护 技术
摘 要:采用锚固与注浆相结合的技术,对变形围岩进行加固,并对巷道进行修复。
窑街煤电公司金河煤矿暗斜井设计长度为1000米,倾角为-25度,断面12.8平方米的拱形巷道。在穿越 f-19 断层过程中,遇到绿泥岩破碎带,该岩石严重破碎,呈粉沙状,整体性极差,强度极低,遇水泥化,变形剧烈,造成混凝土喷层开裂,质检发现墙体严重弯曲,原架设的11号工字钢棚腿被压弯,棚梁与棚腿搭接部位开裂,巷道断面有园拱形变成马蹄形(如图1), 后巷安全无法保证,影响工作面正常施工。曾尝试用5.4平方米的小断面掘进,木棚支护方式强行通过破碎带,未能凑效,主要表现为木棚被压折,工作面被冒落的岩石碎硝掩埋,施工受阻。对此,经多方论证,并与北京科技大联合研究,采取提高围岩强度和整体性措施,顺利通过了长80米的破碎带。
施工方法与工艺:
总体思路分两步进行,一次支护为加固变形围岩,提供安全的工作环境。二次支护对已加固的变形围岩进行扩掘,达到设计断面。
一、加固变形围岩
为有效控制破碎围岩继续变形,影响斜井的继续掘进和施工安全,在距掘进工作面后方15米巷道严重变形处开始,对变形巷道和围岩加固处理。
1、支护参数
锚杆采用3m的中空注浆锚杆,间距80cm,排距80cm,梅花型布置。在距工作面15米处,锚杆与巷道轴向垂直布置,随着接近掘进工作面,锚杆逐渐前倾,与巷道轴向呈锐角(图2~图3)。到达工作面时,围岩形成半封闭的锚杆壳体结构,保护工作面作业空间。
2、钻进
用手持式风动凿岩机凿孔并清孔,沿径向进行钻孔,确保锚入岩层的深度。
3、插入锚杆
将安装好锚头的中空注浆锚杆插入锚孔,锚头上的倒刺立即将锚杆挂住。
4、安装止浆塞、垫板、螺母
在锚杆尾端安装止浆塞、垫板和螺母。
5、注浆
通过快速注浆接头将锚杆尾端和注浆机连接,开动机器压注水灰比为0.5:1.0水泥浆,可掺适当的水玻璃,以缩短浆液的胶化固结时间,控制浆液的扩散范围。为了保证锚固质量及改良围岩结构,注浆终压必须达到1mpa。完成以上工作,即完成了对变形围岩的加固。
二、二次扩掘支护
对变形围岩加固以后,经过一段时间,一般为15天左右,再从头开始,对变形巷道进行扩掘,一次成巷达到设计断面(图4)
1、爆破
传统的施工工艺为爆破落岩,针对特殊的围岩采用风镐人工作业,循环进度0.5米。
2、支护形式
采用u29工字钢支架加喷射混凝土联合支护,木板背顶背帮,刚棚之间用连杆连接,连杆不少于7付,喷层厚度150mm。(如图4)
三、施工中應注意的问题
1、一次支护的锚杆布置为梅花型,便于所注的水泥浆均匀分布。
2、二次扩掘开挖后,为缩短围岩的暴露时间,防止围岩进一步风化,必须先进行初喷,喷厚3-5cm,待钢支架架设好后,再进行复喷,直至喷至设计厚度。
3、充分发挥钢架的承载能力,所架设的钢架必须保持水平,扭矩、迎山角符合要求,棚腿必须穿鞋。
4、监控测量。一次支护完成后,每隔5米在拱顶、两帮分别设点进行顶板下沉和水平收敛测量,根据测量结果及时调整工序和预留二次扩掘的变形量。
关键词:软岩 支护 技术
摘 要:采用锚固与注浆相结合的技术,对变形围岩进行加固,并对巷道进行修复。
窑街煤电公司金河煤矿暗斜井设计长度为1000米,倾角为-25度,断面12.8平方米的拱形巷道。在穿越 f-19 断层过程中,遇到绿泥岩破碎带,该岩石严重破碎,呈粉沙状,整体性极差,强度极低,遇水泥化,变形剧烈,造成混凝土喷层开裂,质检发现墙体严重弯曲,原架设的11号工字钢棚腿被压弯,棚梁与棚腿搭接部位开裂,巷道断面有园拱形变成马蹄形(如图1), 后巷安全无法保证,影响工作面正常施工。曾尝试用5.4平方米的小断面掘进,木棚支护方式强行通过破碎带,未能凑效,主要表现为木棚被压折,工作面被冒落的岩石碎硝掩埋,施工受阻。对此,经多方论证,并与北京科技大联合研究,采取提高围岩强度和整体性措施,顺利通过了长80米的破碎带。
施工方法与工艺:
总体思路分两步进行,一次支护为加固变形围岩,提供安全的工作环境。二次支护对已加固的变形围岩进行扩掘,达到设计断面。
一、加固变形围岩
为有效控制破碎围岩继续变形,影响斜井的继续掘进和施工安全,在距掘进工作面后方15米巷道严重变形处开始,对变形巷道和围岩加固处理。
1、支护参数
锚杆采用3m的中空注浆锚杆,间距80cm,排距80cm,梅花型布置。在距工作面15米处,锚杆与巷道轴向垂直布置,随着接近掘进工作面,锚杆逐渐前倾,与巷道轴向呈锐角(图2~图3)。到达工作面时,围岩形成半封闭的锚杆壳体结构,保护工作面作业空间。
2、钻进
用手持式风动凿岩机凿孔并清孔,沿径向进行钻孔,确保锚入岩层的深度。
3、插入锚杆
将安装好锚头的中空注浆锚杆插入锚孔,锚头上的倒刺立即将锚杆挂住。
4、安装止浆塞、垫板、螺母
在锚杆尾端安装止浆塞、垫板和螺母。
5、注浆
通过快速注浆接头将锚杆尾端和注浆机连接,开动机器压注水灰比为0.5:1.0水泥浆,可掺适当的水玻璃,以缩短浆液的胶化固结时间,控制浆液的扩散范围。为了保证锚固质量及改良围岩结构,注浆终压必须达到1mpa。完成以上工作,即完成了对变形围岩的加固。
二、二次扩掘支护
对变形围岩加固以后,经过一段时间,一般为15天左右,再从头开始,对变形巷道进行扩掘,一次成巷达到设计断面(图4)
1、爆破
传统的施工工艺为爆破落岩,针对特殊的围岩采用风镐人工作业,循环进度0.5米。
2、支护形式
采用u29工字钢支架加喷射混凝土联合支护,木板背顶背帮,刚棚之间用连杆连接,连杆不少于7付,喷层厚度150mm。(如图4)
三、施工中應注意的问题
1、一次支护的锚杆布置为梅花型,便于所注的水泥浆均匀分布。
2、二次扩掘开挖后,为缩短围岩的暴露时间,防止围岩进一步风化,必须先进行初喷,喷厚3-5cm,待钢支架架设好后,再进行复喷,直至喷至设计厚度。
3、充分发挥钢架的承载能力,所架设的钢架必须保持水平,扭矩、迎山角符合要求,棚腿必须穿鞋。
4、监控测量。一次支护完成后,每隔5米在拱顶、两帮分别设点进行顶板下沉和水平收敛测量,根据测量结果及时调整工序和预留二次扩掘的变形量。