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1、巷道過軟巖的支護(hù)通過對軟巖及過構(gòu)造帶巷道壓力及支護(hù)分析,提出巷道支護(hù)工藝改進(jìn)方案。通過在潘一煤礦軟巖巷道中的應(yīng)用與實踐,并因此而取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益?! £P(guān)鍵詞巷道軟巖支護(hù) 1.0引言 巷道過軟巖及構(gòu)造帶歷來是施工的難點和弱點,隨著礦井開采深度的不斷增大,巷道所處地層壓力增大,巷道變形嚴(yán)重,造成折幫、底鼓,雖經(jīng)多次修復(fù)不能穩(wěn)定,增加了巷道維護(hù)費用,影響巷道使用,同時在巷道修復(fù)中帶來不安全因素。為降低巷道維護(hù)費用和保證使用,必須對巷道支護(hù)進(jìn)行綜合考慮。 2.0原因分析 煤礦巷道在過軟巖及構(gòu)造帶期間,巷道圍巖較松軟,周圍巖石自承能力較差,易出現(xiàn)折幫,掉頂現(xiàn)象,很容易發(fā)生冒頂,
2、給施工和安全管理帶來一定難度。目前在巷道設(shè)計時,一般都盡可能避免巷道布置在軟巖位置,但穿層石門施工時難免遇到軟巖,在巷道施工時也不可避免遇到軟巖和構(gòu)造帶。目前巷道遇到軟巖和構(gòu)造帶時一般采用架設(shè)U29型棚通過,增加巷道支護(hù)穩(wěn)定性。采用架U29型棚通過軟巖和構(gòu)造帶實踐證明是可行的,U29型棚架設(shè)后能及時支撐巷道圍巖自重產(chǎn)生的壓力,達(dá)到支護(hù)目的?! ⊥瑫rU29型棚具有一定壓縮量,在壓縮時對巷道周圍巖石產(chǎn)生抗壓縮力,在抗壓縮力作用下,巷道周圍巖石密度增大,達(dá)到抵抗原巖應(yīng)力的作用。當(dāng)巷道支護(hù)應(yīng)力與巷道原巖應(yīng)力達(dá)到平衡時巷道支架不再變形,巷道支護(hù)保持平衡狀態(tài),U29型棚依靠自身壓縮變形,對巷道周圍巖石
3、產(chǎn)生支護(hù)應(yīng)力,達(dá)到支護(hù)目的。當(dāng)巷道壓力小于U29型棚支護(hù)剛度時,U型棚不會被壓垮或壓損,能夠滿足支護(hù)要求。隨著煤礦開采深度不斷加大,巷道所處地層壓力不斷增大,U29型棚支護(hù)剛度已不能滿足要求,棚子受壓變形超過可壓縮極限以至被壓垮或折損,如潘一煤礦-650m井底車場副井空重車線、西翼軌道石門、西翼回風(fēng)石門、聯(lián)絡(luò)巷等巷道,U29型棚變形壓垮折損,巷道底鼓嚴(yán)重,為使巷道正常使用,每月要進(jìn)行一次修復(fù),增加了巷道修復(fù)維護(hù)費用。 3.0對策 從潘一煤礦-650m水平井下地質(zhì)條件看,單純采用U29型棚支護(hù)已不能滿足要求,在U型棚通過軟巖及過構(gòu)造帶后棚子達(dá)到最大抗壓強度前必須對U型棚進(jìn)行補強,增加圍巖
4、自承能力,減少松動膨脹圈對U29型棚支架的作用力。如何增加圍巖自承能力?只能通過注入水泥漿對圍巖進(jìn)行加固,增加圍巖密度提高抗壓能力。這一技術(shù)已在本礦巷道修復(fù)中證實效果較好,如已修復(fù)的副井空重車線、聯(lián)絡(luò)巷等,都取得了較好效果,基本阻止了巷道進(jìn)一步變形損壞,減少了巷道維護(hù)費用。副井空車線原施工錨噴巷道變形嚴(yán)重,底鼓近1m,后架U29型棚修復(fù)注漿后,巷道比較穩(wěn)定;副井重車線原架U29型棚損壞嚴(yán)重,2006年2月份架U29型棚修復(fù),因未采取注漿加固,至5月份巷道再次變形損壞,6份又進(jìn)行修復(fù)。這說明注漿加固十分必要。但目前潘一礦注漿加固補強只限于巷道修復(fù),只是等巷道損壞后再實行修復(fù)注漿加固補強,增加
5、了修復(fù)費用。因此為提高煤礦軟巖及過構(gòu)造帶巷道支護(hù)效果,應(yīng)在巷道施工中引入注漿加固補強工序,在架U29型棚通過軟巖和構(gòu)造帶后,在U29型棚達(dá)到最大抗壓強度損壞前進(jìn)行注漿加固補強(包括底板注漿),將會收到較好支護(hù)效果。 4.0施工工藝 4.1注漿錨桿采用直徑為22mm、長度1.8m空心錨桿,桿體鉆孔,尾部壓扁?! ?.2注漿泵采用SYB—60/5雙液變量注漿泵,采用42.5R普通硅酸鹽水泥,水灰比0.7~1.0,注漿錨桿間排距1.5米×1.5米,注漿壓力為1.5~3.0mpa?! ?.3首先將需修復(fù)巷道斷面刷大至設(shè)計要求尺寸后,布置普通錨桿并掛X,初噴一層砼,再布置頂、幫及底腳注漿錨桿并注
6、漿加固,最后復(fù)噴一層砼,噴實噴嚴(yán),防止漏漿?! ?.4注漿錨桿桿體靠近孔口端200mm段與錨桿孔之間的空隙要用快硬水泥藥卷封實,満足止?jié){要求。 4.5注漿前,先依次接好吸漿管、出漿管、壓力表、檢查管路是否暢通,吸入清水試運轉(zhuǎn)?! ?.6在注漿過程中施工人員必須不停攬拌水泥漿液,防止沉淀。發(fā)生漏漿時及時采用棉紗或速凝水泥封堵?! ?.7注漿壓力表達(dá)到1.5~3.0mpa時,方可認(rèn)為合格,先關(guān)閉注漿錨桿口的閥門,然后打開缷壓閥缷壓,待壓力下降到零位后,方可摘下注漿錨桿上的快速接頭。 4.8注漿作業(yè)應(yīng)成立專門隊伍,注漿人員要經(jīng)過培訓(xùn),注漿機械應(yīng)專人負(fù)責(zé),專人監(jiān)督壓力表,保證及時注、停反映快速
7、?! ?.9注漿孔口閥應(yīng)在注漿結(jié)束至少2小時后拆除,拆除前先打開孔口閥,漿液凝固后方可拆除?! ?.10注漿要詳細(xì)記錄眼號、注漿時間、注入水泥漿量、終壓等?! ?.11注漿長時間達(dá)不到設(shè)計終壓時,一般為漿液沿大裂隙定向擴散所致,可加大水玻璃用量,封堵大通道,并隔2~7天復(fù)注?! ?.12注漿結(jié)束后要用清水沖洗輸漿管和泵體,及時維護(hù)?! ?.0注漿補強作用及效果 5.1注漿通過漿液膠結(jié)破碎圍巖,封堵圍巖裂隙,提高巖體自身