特殊条件下大断面硐室加固技术.doc

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1、特殊条件下大断面硐室加固技术特殊条件下大断面硐室加固技术特殊条件下大断面硐室加固技术　　　　特殊条件下大断面硐室加固技术　　六矿尹卫平王震金国庆　　内容提要介绍了在地质条件差、压力大等复杂条件下的大断面硐室中，利用拱形支架、锚索注浆技术进行加固所采取的技术方案、施工工艺及取得的效果。　　关键词拱型支架注浆锚索大断面硐室加固　　六矿戊二皮带下山机头硐室，位于二水平戊二采区的上部，东与戊8—22070工作面出煤道相连，西与戊二东翼集中巷相连，南边为没有回采的戊10—22110工作面，从已经揭露的地质条件可知，硐室向东42m处和54m处有2个落差分别为5.4m和9m的逆、正断层，断层附近的巷道

2、由于受断层的影响，造成顶板极为破碎，巷道原设计断面由12.8m2收缩到4.68m2，可以说该处的地质条件较为复杂。　　该硐室于2002年5月初开工，7月底竣工，原支护设计为钢筋混凝土、锚网、锚索联合支护，但半年之后，砼就开始掉皮，裂缝，两帮开始变形收缩，到了xx年8月中旬，巷道收缩严重，原设计硐室宽为8m，实收缩到5.8m，更严重的是刚打好的基础，不到一个月的时间被挤压得严重裂缝和变形。　　1硐室的加固技术方案　　针对该处的地质条件、原有的支护及围岩的破坏状况，经过分析论证提出以下加固方案：架拱形支架、喷浆、注浆及锚索支护。该方案将原来的锚网、锚索支护与围岩连成一个整体，将被动支护转化为

3、主动支护方式，形成锚、架联合支护结构，并充分调动围岩自身承载能力，将围岩作为支护结构的一部分，从而形成一个可靠有效的组合拱结构；改善支护的锚固方式，利用深部的注浆、注浆锚索支护和浅部的锚架支护手段组成联合支护结构，共同承载，克服了单纯的浅部锚架支护的缺陷，改善支护结构的受力状态，提高支护结构的承载能力。　　硐室加固施工工艺　　2.1硐室加固施工工序　　(1)在影响硐室安全施工的范围内，做好一些临时工作。即首先搭好工作台，为钻眼、装药、架棚和以后的注浆及注浆锚索作好充分的施工准备。　　(2)在硐室需要加固的范围内，严格按给出的中心、腰线，首先破砼，而后架拱形棚子，棚距500mm，顶板及两帮

4、采用500mm×500mm的钢筋网背板，上面充填粉煤灰或者破碎岩石。　　(3)拱形棚子架好以后，开始进行喷浆，及时封闭围岩和支架表面空隙，为实施注浆及注浆锚索加固做好准备。　　(4)打注浆锚索孔，并且安装注浆锚索，而后开始注浆，保证支架背后及破碎区充填密实，形成一个可靠有效的组合拱结构。　　(5)注浆完工一周后，开始张拉锚索，然后把锚索用20号槽钢连接，压紧拱形支架并联锁，使支架实现主动支护。　　(6)最后再进行一次复喷，以改善加固后的硐室表面状况。　　2.2注浆锚索施工工艺　　(1)钻眼。钻眼时，先使用Φ50mm的钻头进行钻眼，而后再用Φ75mm、Φ100mm的钻头进行扩孔。　　(2)

5、安装锚索。把盘点圈的锚索解开顺直，检查没有破损后，用人工推送入孔，直到终点。推送中注意不要损坏注浆管，排气管与钢绞线的绑结点。锚索推送到位后，还要吹一下排气管，检查是否通气。如排气管受堵，必须拉出锚索，检查堵气原因，排除障碍后重新推送。　　(3)浆液的配制。浆液为水泥砂浆，采用525号早强硅酸盐水泥和粒径小于2mm的中细砂，按照水泥：砂：水=1：1：0.5比例配制，还要加入1%减水剂，以改善浆液的和易性和流动性。水泥浆必须搅拌均匀，并在注浆过程中不得停止搅拌。注浆口采用快凝水泥。　　(4)注浆工作。采用KUBJ型注浆泵注浆，注水泥砂浆要用孔口注浆管，孔口注浆管用长300mm的钢管，一端伸

6、入孔口，另一端与注浆泵胶管连接，钢管直径以能与胶管紧密连接为准，连接好孔口注浆管，并用铁丝绑紧。检查排气管，确认畅通后开机注浆，直到排气管不再排气或排出稀浆，停泵，撤下注浆管，对注浆机具及时进行清洗。　　(5)锚索　　　　的张拉。水泥砂浆锚索应在一周以后进行张拉，使锚索产生预应力，对围岩起到主动承载的作用，能及早有效地阻止围岩松动位移。张拉机具为专用STDB0.55×630高压油泵和千斤顶。张拉时，先找平孔口，安装垫板和锚具，安设好千斤顶，开动油泵逐根钢绞线分二次张拉到设计预应力值，退下千斤顶后，锚具和锁片自动锁紧锚索。　　2.3加固支护材料及支护参数　　拱型棚子用29U型钢，棚距500

7、mm，帮顶用锚网背板密背，空帮、空顶部分用粉煤灰或矸石充填；注浆锚索用Φ15.24mm×13500mm，间排距1.5m×1.5m，锚固深度13m，锚索锚固力不低于40kN。　　3应用效果　　在对二水平戊二皮带下山机头硐室架设拱型棚子、注浆锚索、喷浆支护后，通过对围岩位移变形、围岩松动圈、结构载荷测量得出以下结论：　　(1)两帮及顶板分别在30d和45d内达到稳定，位移速度小于0.15mm/d，说明围岩移动已稳定。　　(2)围岩深部位