基于拱桥法的采空区上部巷道加固技术研究.pdf

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1、中国矿山工程2013年6月·38·ChinaMineEngineering第43卷第3期基于拱桥法的采空区上部巷道加固技术研究Studyonthereinforcementtechniqueofroadwayabovethegoafbasedonarchbridgeprinciple苏一J、杰(山东省冶金设计院股份有限公司，山东济南250101)摘要：针对某铁矿由采空区引起的上部巷道结构局部塌陷而导致传统加固方法难以施工的情况，采用将局部塌陷段巷道重新充填并采用“拱桥”法进行锚注加固，待锚固段形成强度后再二次开挖巷道的方法。由于“拱桥”法不受塌陷段对施工的限制，因此可以

2、保证施工质量和施工人员的安全。关键词：采空区；巷道加固；锚注；拱桥法Abstract：Inanironminetheroadwayabovethegoafcollapsedpartlybecauseofthegoal，andthetraditionalmethodwasdifficulttoreinforcetheroadway．Thenewmethodwasselectedthatrefillingthecollapsedroadwayandboltingandgroutingbasedonthearchbridgeprinciple，thenexcavatingth

3、eroadwayafterthefillingbodystrengthening．Thismethodguaranteedtheconstructionqualityandthesecurityofworkersbecausearchbridgemethodwasnotinfluencedbythecollapse．Keywords：goaf；reinforcementofroadway；bohingandgrouting；archbridge1前言采空区如果处理不当将会对空区周围围岩造成破坏，威胁井下工作人员的安全和地上结构的稳定性。因此处理采空区问题是岩土工程领域需

4、要解决的一大问题。针对受下部采空区影响的矿山巷道塌方问题进行加固处理，目前处理受采空区影响的巷道的加固方法多为锚注加固，但对于采空区范围较大，引起巷道工作面不满足传统锚注施工条件的情况则难以解决¨。。针对这种情况尝试采用了“拱桥”法进行锚注加固，该方法具有施工环境不受塌陷区巷道影响的优点，并能从三维空间发挥锚杆的支撑作用，相对于传统的二维断面锚杆具有更好的传力效果。在工程实践中先通过实地试验得到锚注加固方案的参数，并通过FLAC程序进行数值模拟分析以研究方案的可行性’。2采空区形成情况2．1主运巷与矿脉的位置关系主运巷垂直穿过l0号脉群。10号脉群由10号主脉、l0支1

5、脉、10支2脉、10支3脉、10支4脉5条矿脉组成。长2000多米，宽10～80m。总体走向NE45。左右，倾向SE，倾角一般在70。～80。。主要由绢英岩化、黄铁绢英岩化、钾化绢英岩化及碎裂状混合花岗岩构成脉体。主运巷与10号矿脉的位置关系如图1所示。2．2巷道塌陷变形情况由于采空区的影响，255主运巷旧巷在横跨采空区第3期苏小杰：基于拱桥法的采空区上部巷道加固技术研究·41·rlrl231●J]j(上接第37页)南北g0．0O．0＼晤蠖第m隔水层第Ⅱ隔水层第1隔水层天窗第Ⅳ隔水层天窗第1隔水层第Ⅳ隔水层87．0008．00089．00090．00091．00092．

6、00093．00094000坐标范围／n】图3矿体东部地层剖面图(深色为透水层，浅色为隔水层)内部赋存裂隙水，其含水分为基岩裂隙含水层和基参数优化设计[J]．金属矿山，2011，423(9)：16—2O．岩构造裂隙含水层，基岩含水层补给强度弱。解世俊，李元辉．金属矿床深部开采几个技术问题[J]．金属矿山，1998，(6)：9—11．(2)在矿区地层渗透}、性基础上，建立了南区吴冷峻，宋爱东，周伟等．司家营铁矿南区2000万t／a水文地质模型。基于平、剖面分析，揭示了矿区地层工程通风系统优化研究[J]．金属矿山，2011，424具有以下水文地质特征：①南区地层隔水层和透水

7、(10)：l39—143．层相问，在上部厚度为120I13第四系中相间有4层李欣．司家营铁矿北区矿体地质与深部找矿的探讨隔水层。②南矿区地层隔水层的连续性和完整性，[J]．金属矿山，2009，396(6)：l13—116．北部比南部好、完整；上盘比下盘好。由此得出，南河北省地矿局第二地质大队．河北滦县司家营铁矿南区地层含水较丰富，第四系地层相问赋存多层隔水区地质勘探报告[R]．滦县：唐钢滦县司家营矿业有限层。隔水层连续性基本完整，但在矿体下盘存在局公司，1980．部的透水天窗，在矿体开采时应加以注意。宋爱东，郭献章，刘大金．司家营铁矿南区