綜機庫底板支護優化設計

韓 青（山東濟礦魯能煤電股份有限公司陽城煤礦，山東 濟寧 272000）

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綜機庫底板支護優化設計

韓 青
（山東濟礦魯能煤電股份有限公司陽城煤礦，山東 濟寧 272000）

摘 要：軟巖巷道底鼓通常存在巷道中間底鼓量大、靠近兩幫處底鼓量小的現象，如圖所示，底鼓力主要來自巷道中部下方巖層，巷道中部臨空面大且支護最薄弱，靠近幫腳處受到墻體約束且受到支護體傳至底板的作用力。

關鍵詞：綜機庫底板；優化設計；設計方案

1　綜機庫地質分析

綜機庫埋深-650m左右；處于斷層破碎帶，整體性差，圍巖自承載能力低，有較強構造應力；原有支護存在較大的底鼓。特別是使用階段將安裝重要設備，因此綜機庫底鼓問題不容忽視。

2　工程類比法分析綜機庫底鼓問題

（1）軟巖巷道底鼓通常存在巷道中間底鼓量大、靠近兩幫處底鼓量小的現象，如圖1所示，底鼓力主要來自巷道中部下方巖層，巷道中部臨空面大且支護最薄弱；靠近幫腳處受到墻體約束且受到支護體傳至底板的作用力。---軟巖巷道普遍問題，底板需支護。

（2）巷道支護基本原則“治頂先治幫，治幫先治底”，同時，根據流變原理，如圖1所示，頂部荷載傳至幫部，幫部荷載傳至底板，荷載傳遞以巖體介質流變實現，最終導致底板介質增多，以底鼓形式表現出來。---切斷流變通道將大大降低底板荷載。

圖1　巷道底鼓示意圖

（3）封閉性圓形鋼管混凝土支架在龍口北皂礦和內蒙古查干淖爾礦極軟巖巷道中出現過底鼓導致反底拱折斷的現象，究其原因在于巷道四面支護不均衡，幫頂支護措施多，除支架外還會增加錨桿錨索或圍巖注漿加固，底板埋入封閉鋼管混凝土支架底拱后直接回填矸石，導致支架四面承載力不均衡，圍巖從支護薄弱的底板鼓出，鋼管混凝土支架反底拱被順勢帶出折斷。

（4）目前查干淖爾礦底板治理良好，其主要措施：在底板澆筑1760mm厚混凝土，等寬等厚澆筑。鋼管混凝土支架反底拱段直接澆筑在混凝土中，支護近兩年底板穩定，效果良好，但是底板支護成本較高。

綜上工程類比分析，綜機庫處于破碎帶，支護應保證四面受壓均勻，同時底板支護略微加強，因為上部與幫部荷載傳至底板，底板荷載會略大于幫頂。底板采用上部澆筑混凝土、下部回填柔性層復合支護措施。

3　底板支護設計方案

（1）底板澆筑鋼筋混凝土底拱，底拱寬6.2m，將鋼管混凝土支架澆筑在混凝土內，增加整體受力；底拱厚1.0m，不包括水溝軌道區域非等厚板0.44mm，底拱配受力筋與分布筋，增強混凝土板上部抗拉性能，配筋如圖2所示。底拱下方設打底層，打底層主要目的是保護鋼管混凝土支架，提供錨索施工區和預應力加載板。

（2）混凝土底拱與打底層交界處向下15°方向設錨桿以下設錨索，錨索向上延長與受力筋焊接，間距700mm（與受力筋隔一焊一），錨索限制混凝土底拱上凸，延緩混凝土底拱向上變形折斷。

（3）巷道底角處鉆注漿孔，孔徑32mm，向下45°方向，長度6.0m，間距700mm。插入注漿管對圍巖注漿加固，注漿管內灌注混凝土，切斷部分圍巖流變力，降低底板圍巖荷載。

圖2　綜機庫底板支護設計方案圖

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.058