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[摘 要]軟巖具有風(fēng)化潮解硬度降低、高膨脹、礦壓顯現(xiàn)明顯等特點(diǎn),錨網(wǎng)噴澆注支護(hù)技術(shù)能夠適宜軟巖特點(diǎn),初期有一定的柔性,緩解圍巖高膨脹的壓力,圍巖高膨脹期后,錨網(wǎng)噴澆注支護(hù)鋼性增強(qiáng),支撐力加大,對圍巖支護(hù)作用增強(qiáng),支撐力與圍巖壓力達(dá)到平衡,減少巷道破壞,降低返修費(fèi)用,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
[關(guān)鍵詞]軟巖巷道 錨網(wǎng)噴澆注支護(hù) 提高效益
中圖分類號:TD353 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)12-0062-01
第一部分 課題立項(xiàng)背景
東部復(fù)雜區(qū)12采下部軌道下山底車場位于煤1底板黑頁巖中,巷道標(biāo)高-340m,原支護(hù)形式是:錨網(wǎng)噴套碹,由于礦壓顯現(xiàn)明顯,巷道變形、破碎嚴(yán)重。12采下部底車場以里的巷道無法掘進(jìn),我們提出了對原巷道返修,地坪以上采用錨網(wǎng)噴澆注,地坪下砌料石返底拱支護(hù)技術(shù)。
第二部分 施工方案的確定及應(yīng)用
一、東部復(fù)雜區(qū)地質(zhì)資料
煤層結(jié)構(gòu)及其它參數(shù):東部復(fù)雜區(qū)12采下部軌道下山及其周圍煤層較穩(wěn)定,煤層厚度1.85~2.09m,平均2.0m,為三層式結(jié)構(gòu),其中大煤1.18m,油頁巖0.28m,小煤0.54m;變異系數(shù)為2%,煤層硬度1.9。
煤層頂?shù)装逄匦裕好簩又苯禹敯鍨榛液谏搸r,厚度為4.50m,該巖層巖性軟弱,易破碎冒落;直接底板為次油頁巖,厚度為1.65m,巖性軟弱,易膨脹底鼓。
地質(zhì)構(gòu)造:12采下部軌道下山底車場施工區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件較為簡單,該范圍內(nèi)北部有WF8∠60?H:0-12m斷層,南部有F10∠60?H:9-21m斷層,受到這兩條斷層及其附生斷層影響,預(yù)計(jì)頂板壓力較大,礦壓顯現(xiàn)明顯,需要適當(dāng)增加支護(hù)強(qiáng)度。
二、以往巷道支護(hù)形式研究
12采下部軌道下山施工斷面D3.2m,料石圓碹,在-280m標(biāo)高以上我們采取碹體起拱線以上放大荒斷面、壁后充填混凝土的措施,荒斷面放大后料石與圍巖至少留有200mm的間隙,然后再在龍門左右各5行料石充填100mm的混凝土;隨著軌道下山掘進(jìn)標(biāo)高的加深,逐漸增加到碹體壁后地坪以上充填100mm的混凝土;從目前已施工段的巷道狀態(tài)來看,壁后充填段巷道碹帽、龍門有下沉、變平現(xiàn)象,巷道龍門處有裂縫,碹體中部破碎、掉石片,底鼓,說明料石圓碹支護(hù)效果不佳,滿足不了安全生產(chǎn)的需要。
鑒于以上原因,我們決定標(biāo)高在-280m以下的巷道壁后施工錨桿,在每碹壁后頂部施工2排錨桿,每排3支。
12采下部軌道下山掘進(jìn)標(biāo)高達(dá)到-300m以下后,逐漸增加壁后錨桿的數(shù)量,達(dá)到每碹12支錨桿。
從已施工段的巷道狀態(tài)來看,巷道碹帽、龍門局部有下沉,變平現(xiàn)象,巷道龍門處局部有細(xì)微裂縫,但不影響安全生產(chǎn),說明砌碹復(fù)合加強(qiáng)支護(hù)有效果。
通過以上情況,我們認(rèn)識到以下幾點(diǎn):
1、施工過程中打設(shè)錨桿,對于降低膨脹巖層的內(nèi)擠起了至關(guān)重要的作用,它將該段巖層緊密的結(jié)合在一起,上部膨脹慢的巖層通過錨桿拉緊靠近碹體膨脹快的巖層,延緩和降低了膨脹速度和膨脹范圍,極大的減少了圍巖膨脹對碹體的擠壓力。
2、放大荒斷面和充填爐渣、混凝土,給砌碹水泥凝固、碹體整體穩(wěn)固贏得時(shí)間,巷道抗擠壓力增強(qiáng),給巖層膨脹預(yù)留了空間,緩沖了巖層膨脹力,使碹體受力相對均勻。
3、施工中區(qū)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)重視,現(xiàn)場安排專人跟班檢查施工措施的落實(shí)情況,并且技術(shù)員每天都到現(xiàn)場,嚴(yán)格拉尺上線,檢查荒斷面的大小和錨桿打設(shè)情況,壁后充填質(zhì)量是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求,保證了施工措施在現(xiàn)場得到很好的落實(shí),提高了施工質(zhì)量。
根據(jù)以上認(rèn)識,結(jié)合12采下部軌道下山底車場地質(zhì)資料,在12采下部軌道下山底車場返修中,我們采取了錨網(wǎng)噴澆注支護(hù)技術(shù)。
三、錨網(wǎng)噴澆注支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用
12采下部軌道下山底車場錨網(wǎng)噴澆注支護(hù)斷面有D3.8m、D3.2m、D2.8m等,我們以一次支護(hù)D4.7m錨網(wǎng)噴,二次支護(hù)D3.8m澆注為例,說明錨網(wǎng)噴澆注支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用。
(一)支護(hù)形式及工藝
12采下部軌道下山底車場原支護(hù)為錨網(wǎng)噴套碹,返修期間,地坪以上破除原巷道料石碹,擴(kuò)刷巷道斷面至D4.7m,一次支護(hù):支設(shè)錨桿、掛網(wǎng)、噴漿,地坪下施工D3.8m料石反底拱,鋪底前鋪100mm厚混凝土。二次支護(hù):配模澆注。支木碹骨配模板,澆注混凝土厚度450mm,一次支設(shè)木碹骨6支,澆注混凝土長度7.5m;模板內(nèi)表面鋪塑料紙保漿,兩幫對稱均勻澆注,每澆注300mm高,用振動(dòng)棒均勻震動(dòng)、搗實(shí)一次,直至地坪上全部澆注完。
(二)循環(huán)進(jìn)尺及施工方法
1、循環(huán)進(jìn)尺:錨網(wǎng)噴時(shí)循環(huán)進(jìn)尺1.6m,澆灌時(shí),一次澆灌7.5m,在頂板破碎時(shí)可縮小循環(huán)進(jìn)尺,當(dāng)班打設(shè)錨桿當(dāng)班噴漿,同時(shí)縮小澆灌長度。
3、施工方法:采用MZ-12型煤電鉆打眼,毫秒延期電雷管引爆及煤礦許用乳化炸藥爆破,耙裝機(jī)出矸,小絞車運(yùn)輸。
(三)返底拱
錨網(wǎng)噴超前施工8m后停止,進(jìn)行地坪下D3.8m料石砌筑返底拱施工。
(四)澆注方面
1、澆注前,要先清除錨噴段噴體破碎部分,需要補(bǔ)打錨桿的,重新進(jìn)行補(bǔ)打錨桿。
2、澆注前,按設(shè)計(jì)要求將木碹骨準(zhǔn)確地定位。移動(dòng)碹骨時(shí),前后要順序移動(dòng),當(dāng)班班長指揮協(xié)調(diào)。碹骨支設(shè)好后,要用碹骨拉桿將碹骨前后連接(碹骨拉桿采用φ18mm全螺紋錨桿制成),同時(shí),在地坪處,用木骨撐將碹骨和道軌連在一起(木骨撐采用大背板制成),在高出軌道上平面1.6m處安設(shè)一鐵骨撐,將碹骨固定。
3、澆注時(shí),循環(huán)進(jìn)尺7.5m,按由外向里的順序進(jìn)行,拌料時(shí),將灌注料干拌至少兩次,攪拌至灰色均勻,然后加適量水?dāng)嚢杈鶆颉I狭瞎嘧r(shí),采取兩幫對稱均勻灌注,碹板要順應(yīng)巷道坡度,對縫嚴(yán)密、平整。灌注過程中,每灌注300mm后用振動(dòng)棒振搗一次,要做到布點(diǎn)均勻,快插慢拔,震至反漿,并保證振動(dòng)棒不觸及初凝的混泥土、碹板、碹骨,使灌注體與周邊巷壁密接,使灌注體本身密實(shí)均勻。當(dāng)灌注到最外口時(shí),要將外口留一斜坡,用大板配合沙包封堵(大板長1.0m),防止混凝土外流。澆灌下個(gè)循環(huán)時(shí),要將接茬處封堵物料清理干凈,并澆灌密實(shí)。
4、在灌注完畢4天后方可拆撤碹骨,回收碹板。撤除碹骨碹板后,對灌注表面麻點(diǎn)、漏漿凸起處及時(shí)處理。對灌注體表面進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),頭7天每班養(yǎng)護(hù)一次,后20天每天養(yǎng)護(hù)一次。
5、澆注各門口時(shí)要將門口兩側(cè)夾角荒斷面放大,增加澆灌厚度,由450mm增加到500mm,同時(shí)在澆灌體內(nèi)敷設(shè)廢舊錨桿、道軌等,一直敷設(shè)到龍門上,澆灌成一體。
(五)錨網(wǎng)噴澆注支護(hù)技術(shù)效果及應(yīng)用
12采下部軌道下山底車場采用該支護(hù)技術(shù)返修,施工完后,近半年時(shí)間測壓組通過設(shè)點(diǎn)觀測數(shù)據(jù),巷道直觀檢查,未發(fā)現(xiàn)巷道有異常變化,支護(hù)強(qiáng)度適宜軟巖特性,經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。我們隨之推廣應(yīng)用了該技術(shù)。
六采下部集材三岔口、12采下部集材集運(yùn)2#貫眼三岔口施工時(shí),考慮到施工斷面大,巷道標(biāo)高深,達(dá)到-379.57,礦壓顯現(xiàn)明顯,直接采用了錨網(wǎng)噴澆注支護(hù),通過直觀和礦壓觀測,支護(hù)狀態(tài)良好。
在研究與應(yīng)用錨網(wǎng)噴澆注支護(hù)技術(shù)過程中,我們不斷的進(jìn)行補(bǔ)充、完善。如在12采下部集材集運(yùn)2#貫眼三岔口施工時(shí),澆注過程中加入鋼筋或鋼筋網(wǎng),起到增加澆注體強(qiáng)度和韌性的目的,吻合了深部軟巖的特性。
第三部分 結(jié)論
東部復(fù)雜區(qū)12采下部軌道下山底車場采用錨網(wǎng)噴澆注帶反底拱支護(hù)技術(shù)返修,經(jīng)過長期觀測、推廣應(yīng)用,該技術(shù)支護(hù)效果十分明顯,滿足安全生產(chǎn)需要,大大減少巷道返修費(fèi)用,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,適應(yīng)軟巖特性。具有推廣應(yīng)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn):
[1]《煤礦安全規(guī)程》