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1、軟巖巷道松動(dòng)圈測試及錨桿支護(hù)技術(shù)應(yīng)用 摘要：本文針對(duì)軟巖巷道的實(shí)際情況，通過分析圍巖松動(dòng)圈原理，應(yīng)用超聲波探測巷道圍巖松動(dòng)圈范圍，依據(jù)探測結(jié)果，確定巷道支護(hù)參數(shù)。現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果表明，巷道支護(hù)效果良好，支護(hù)取得了成功，為同等地質(zhì)條件下巷道圍巖支護(hù)提供了依據(jù)?！ ?引言 軟巖巷道支護(hù)是我國煤礦支護(hù)的難題，也是我國科研工作者研究的主要課題之一。本文以八連城煤礦11914運(yùn)輸順槽為研究對(duì)象，根據(jù)圍巖松動(dòng)圈理論和現(xiàn)場測試結(jié)果，確定巷道支護(hù)參數(shù)，為同等地質(zhì)條件下的巷道支護(hù)設(shè)計(jì)提供依據(jù)?！ ?工程地質(zhì)概況 八連城煤礦11914運(yùn)輸順槽屬煤層巷道，巷道頂板及
2、兩幫，煤層松軟，支護(hù)難度大，巷道斷面按矩形設(shè)計(jì)，寬4.4m，高3.0m。巷道布置在19號(hào)煤層中。掘進(jìn)范圍內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，19號(hào)煤層平均煤層厚度為2.50m，頂板為粉砂質(zhì)泥巖，底板為粉砂巖，根據(jù)現(xiàn)場情況，采用松動(dòng)圈理論進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)?！ ?圍巖松動(dòng)圈及現(xiàn)場測試 2.1圍巖松動(dòng)圈5 圍巖松動(dòng)圈反應(yīng)了巷道穩(wěn)定的程度，巷道支護(hù)的重點(diǎn)是松動(dòng)范圍內(nèi)的巖體自重和深部圍巖的部分彈性變形及松動(dòng)圍巖的碎脹變形。因此，錨桿支護(hù)的作用就是防止圍巖松動(dòng)圈發(fā)展過程中所產(chǎn)生的有害變形。松動(dòng)圈越大，圍巖穩(wěn)定性越差，需要支護(hù)的強(qiáng)度越大?！ ?.2巷道圍巖松動(dòng)圈測試 檢測巷道選
3、擇在11914工作面下順槽，巷道布置三個(gè)測面，測點(diǎn)間距25m，利用PHD-2型聲波檢測儀進(jìn)行圍巖松動(dòng)圈的原位測定工作，通過對(duì)聲波在巖石內(nèi)傳播的變化情況對(duì)圍巖的塑性破壞行為進(jìn)行分析?！ ?.3巷道支護(hù)方案 根據(jù)圍巖松動(dòng)圈原理和現(xiàn)場測試結(jié)果，考慮到圍巖松軟破碎，11914上順采用錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)方式，巷道支護(hù)參數(shù)計(jì)算如下： 1錨桿長度計(jì)算 ?。?）錨桿長度L： L頂=L1+L2+L3=0.15+1.5+0.4=2.05（m） 式中： L頂---頂錨桿長度m； L1---錨桿外露取0.15m； L2---由PHD―2型聲波檢測儀測定巷道圍巖
4、松動(dòng)圈，取1.5m； L3---錨桿錨固長度取0.4m 則巷道頂板錨桿長度取L=2.4m?2.05m；符合設(shè)計(jì)要求。 L幫=L1+L2+L3=0.1+1.5+0.4=2.0（m） 式中：L幫―幫錨桿長度m； L1―錨盤厚度和錨桿螺母高度的和m，取0.1m； L2―由PHD―2型聲波檢測儀測定巷道圍巖松動(dòng)圈m，取1.5m；5 L3―錨桿錨固長度m；取0.4m 則巷道兩幫錨桿長度取L=2.0m；符合設(shè)計(jì)要求?！ 。?）頂板與兩幫錨桿間距、排距D的確定： D（頂板）≤0.5?L=0.5×2.2=1.1m D（兩幫）≤0.5?L=0.
5、5×2.0=1.0m 經(jīng)計(jì)算，頂板錨桿間距D取0.8m<1.1m、排距D取1.0m<1.1m；巷道兩幫錨桿間距D取0.8m<1.0m、排距D取1.0m=1.0m，符合設(shè)計(jì)要求。 ?。?）頂板與兩幫錨桿直徑d的確定： d（頂板）=L有效/110=2050÷110=18.64（mm） d（兩幫）=L有效/110=1900÷110=17.27（mm） 經(jīng)計(jì)算，頂板錨桿直徑d取22mm>18.64mm；巷道兩幫錨桿直徑d取18mm>16.82mm?！ 。?）頂板錨桿錨固力Q的確定： Q=K?L2?D2?r=2.0×1.5×1.02×2.289=
6、6.867（t） 式中： Q---錨桿錨固力t； K---錨桿安全系數(shù)；取2.0； L2---錨桿有效長度；取1.5m； D---錨桿排距1.0m； r---視密度，t/m3；取2.289t/m3 ?。?）錨桿的選擇：5 巷道頂板與兩幫錨桿選擇分別為；頂板采用HRB335右旋螺紋鋼錨桿L=2.4（m），直徑φ=22mm，HRB335右旋螺紋鋼承載能力>Q=6.867（t）；兩幫采用左旋等強(qiáng)度錨桿，L=2.0（m），直徑φ=18mm，左旋等強(qiáng)度錨桿承載能力>Q=5.15（t）；左幫到停采線后改用樹脂錨桿，L=1.8（m），直徑φ=18
7、mm?！ ?.4支護(hù)效果 巷道施工后，對(duì)支護(hù)效果進(jìn)行觀測，結(jié)果表明：巷道頂?shù)装遄畲笠平繛?40.2mm；兩幫最大移近量130.6mm。巷道開挖支護(hù)后60天左右圍巖變形趨于穩(wěn)定，圍巖總體收斂量不大，后期的日收斂速率頂?shù)装迤骄鶠?.08mm/d，兩幫平均為0.09mm/d，說明巷道收斂已經(jīng)趨于穩(wěn)定，巷道支護(hù)的穩(wěn)定性與安全性得到保證?！ ?結(jié)論 ?。?）通過測試結(jié)果可知，巷道圍巖頂板松動(dòng)圈范圍為1.5m，左幫巷道圍巖松動(dòng)圈為1.2m，右?guī)拖锏绹鷰r松動(dòng)圈為1.2m?！ 。?）圍巖松動(dòng)圈反應(yīng)了巷道穩(wěn)定的程度，巷道支護(hù)的重點(diǎn)是松動(dòng)范圍內(nèi)的巖體自重和深部圍
8、巖的部分彈性變形及松動(dòng)圍巖的碎脹變形。錨桿支護(hù)對(duì)圍巖松動(dòng)圈的發(fā)生和發(fā)展影響不大。 ?。?）圍巖松動(dòng)圈理論成功應(yīng)用在巷道支護(hù)設(shè)計(jì)中，并取得
