新型硐室支護(hù)方法實驗研究

梁書玲

摘 要：

新型硐室支護(hù)方法，適用于深井硐室支護(hù)工程。硐室開挖后采用三維鋼筋網(wǎng)架支護(hù)，底板采用開挖半圓拱在底板處打注漿錨桿注漿的方法，進(jìn)行初期支護(hù)，之后在迎面山墻和二側(cè)墻上增設(shè)小錨索以及在三面墻角處增打底角錨桿，同時采用深淺注漿方法，完成對巷道的支護(hù)。這種新型支護(hù)方法對深井硐室進(jìn)行支護(hù)后硐室使用時間長，變形小，確保了巷道穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：新型； 硐室支護(hù)； 三維鋼筋；半圓拱

1. 研究背景

井下硐室的穩(wěn)定性與安全，是實現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)、高效生產(chǎn)的前提條件。但是隨著煤礦開采深度的增加，地質(zhì)條件變得尤為復(fù)雜，這個時候，硐室支護(hù)也就顯的尤其的重要。

傳統(tǒng)的硐室支護(hù)方法有混凝土砌碹法、U 型鋼支架法、錨網(wǎng)噴支護(hù)法等。但是傳統(tǒng)的支護(hù)方法不僅施工難度大，而且一旦支護(hù)的不及時，支護(hù)的強(qiáng)度就不能達(dá)到要求，會引起硐室坍塌，帶來安全問題，而且這些硐室支護(hù)多需要采用二次支護(hù)返修，以期保持硐室長期穩(wěn)定性，但是在深部構(gòu)造壓力帶、高應(yīng)力與動壓疊加等區(qū)域，雖然采用了二次支護(hù)，但是仍會出現(xiàn)變形破壞問題，甚至可能要三次、四次支護(hù)，經(jīng)過多次支護(hù)的硐室，再生裂隙更加發(fā)育，僅采用這些支護(hù)方式硐室周而復(fù)使的發(fā)生破壞，圍巖變形得不到長期有效的控制，從一定程度上制約了礦井的安全生產(chǎn)和效益的提高。

2.新型硐室支護(hù)方法實驗研究及其施工方式

新型硐室支護(hù)方法解決巷道圍巖治理技術(shù)問題是通過提供一種新型硐室支護(hù)結(jié)構(gòu)，這種支護(hù)結(jié)構(gòu)不僅簡單，而且施工方便，承載力高，最為重要的是支護(hù)穩(wěn)定，成本低。

新型硐室支護(hù)方法，其特征在于，硐室開挖以后，用三維鋼筋網(wǎng)架和錨桿聯(lián)合支護(hù)，底板是用開挖半圓拱在底板處打注漿錨桿注漿的方法進(jìn)行支護(hù)，之后在迎面山墻和二側(cè)墻上增設(shè)小錨索以及在三面墻角處增打底角錨桿，同時采用深淺注漿方法，從而形成一種新型的硐室支護(hù)方法。

新型硐室支護(hù)方法在迎面山墻和二側(cè)墻上增設(shè)小錨索支護(hù)，其中錨索為鋼絞線，長度為8m，和水平面成60°夾角，每根錨索用兩卷樹脂錨固劑錨固，樹脂型號為K2350型，加長錨固長度為2000mm，并用配套的錨索托盤，在三面墻角處增打底角錨桿，且錨固力不低于300KN，所用錨桿為的高強(qiáng)錨桿，長為5m，與水平夾角為45°。

該支護(hù)方法注漿采用深、淺孔注漿，淺孔為1200mm，深孔為4500mm，注漿管采用無縫鋼管，施工時應(yīng)該注意，先注漿淺孔，然后注漿深孔。

具體的技術(shù)解決方案如下：

步驟一：拱部、墻部掘進(jìn)尺寸滿足設(shè)計的要求后，采用新型新型硐室支護(hù)，底板是用開挖半圓拱在底板處打注漿錨桿注漿的方法進(jìn)行支護(hù)。

步驟二：在迎面山墻和二側(cè)墻上增設(shè)小錨索支護(hù)。

步驟三：在三面墻角處增打底角錨桿，防止墻角及底板變形過大造成破壞。

步驟四： 注漿采用深、淺孔注漿，施工時應(yīng)該注意，先注漿淺孔，然后注漿深孔，采用梅花形插花布設(shè)，完成硐室支護(hù)。

所述的錨桿全部采用型號為Φ25，長為3000mm等強(qiáng)度的金屬錨桿，間排距均為800×800mm，鋼筋網(wǎng)規(guī)格均為Φ6，900×1700mm， 混凝土強(qiáng)度等級為C30，拌料按配合比使用抬筐計量，水泥：黃砂：瓜子片的體積比為1：2：2，速凝劑摻入量為水泥重量的5%。

所述的深淺孔注漿。① 淺孔注漿。淺孔注漿采用高強(qiáng)度硅酸鹽水泥單液漿，水灰比為1∶1，若有漏漿現(xiàn)象，就改為注水泥雙液漿，注漿壓力最好控制在3MPa左右。② 深孔注漿。淺孔注漿完成，等待水泥漿凝固產(chǎn)生強(qiáng)度，然后進(jìn)行深孔注漿。在不漏漿的情況下，注單液水泥漿，水灰比1∶1，若有漏漿現(xiàn)象，就改為注水泥雙液漿。注漿壓力根據(jù)實際情況不大于4.0MPa。

3.結(jié)論

在硐室開挖后進(jìn)行的這種新型支護(hù)，避免了二次支護(hù)的復(fù)雜工序，減少了工程量，提高了成巷速度，同時顯著提高了注漿效果。錨噴后的全段面經(jīng)過二次錨注，使圍巖淺部得到充填加固，增強(qiáng)了硐室端面穩(wěn)定性。支護(hù)結(jié)構(gòu)作用形成后，硐室受支護(hù)效果好，適應(yīng)性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)社會效益顯著。

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（作者單位：安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院，安徽 淮南 232001）endprint