二次支护及深浅孔注浆在高地压软岩巷道加固中的应用

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1、二次支护及深浅孔注浆在高地压软岩巷道加固中的应用［摘要］信湖煤矿一水平一960m，属淮北矿区埋藏深、高地压、软岩巷道，一水平井底车场及轨道石门围岩主要为泥岩或粉砂岩，岩性较软、节理发育，自井底车场仅采取一次锚网索喷支护开拓120m以后，巷道变形严重，针对巷道变形原因，对巷道采取了二次支护及深浅孔注浆加固支护技术,本文详细介绍了井底车场及轨道石门石门二次支护及深浅孔注浆加固设计方案，该支护方案实施后，较好的控制了巷道围岩变形，取得了良好的效果。［关键词］软岩；注浆加固；巷道；二次支护中图分类号：P31文

2、献标识码：A文章编号：1009-914X(2014)40-0361-011工程概况信湖煤矿地面标高+31m，一水平_960m井底车场及轨道石门位于3#煤顶底板附近岩层中，巷道围岩主要为泥岩，局部为粉砂岩，巷道断面为半圆拱形断面，采用一次锚网索喷的支护形式，自该石门开拓120m以后，巷道围岩变形大，严重影响巷道正常使用，所以，分析巷道变形原因，采取合理支护形式及等级，提高围岩整体的强度及稳定性，控制岩变形及松动圈的发展，对保证井底车场及大巷的正常使用具有重要意义。2巷道变形原因分析通过对矿井地质资料及井

3、下实际情况调查分析认为，井底车场及主要石门变形的主要原因有以下几点：1）井底车场巷道埋深近千米，巷道开挖就产生大的收敛变形量是深井巷道矿压显现的显著、普遍特点。2）巷道围岩多为泥岩，裂隙发育，泥岩岩性较软且易风化，尤其遇到淋水时，围岩极易膨胀，变形增大；掘进过程中多次遇断层，围岩较破碎，，围岩强度及稳定性降低，自身承载能力变差。3）顶板砂岩存在较多裂隙，淋水现象严重，极易导致巷道周围泥岩的变形。4）巷道位于3#煤附近，掘进中多次揭穿该煤组煤层，由于煤的承载能力较差，极易发生顶板离层、巷道两帮伸腿和底鼓

4、，巷道变形严重。5）巷道原采用的一次锚网索喷支护形式，在锚网索喷支护体系中，喷浆料不能进入围岩裂隙，与围岩裂隙充分接触，所以不能显著提高已破碎围岩的强度与稳定性。3二次支护及深浅孔注浆体系的设计与应用效果3.1二次支护及注浆方案1）巷道掘进时，在原有巷道设计断面的基础上，将巷道尺寸向外放大100mm，预留二次支护空间，保证原巷道的设计功能需要。2）巷道一次支护成巷验收合格后，让巷道围岩充分泄压然后进行浅孔注浆，一般滞后掘进迎头80m至120m或者一个半月时间后，施工浅孔注浆锚杆并进行注浆。3）在已经完

5、成浅孔注浆段巷道进行二次支护，一般距离迎头120m至160m左右进行二次支护；二次支护后打注浆锚索，并对巷道帮部及顶部注浆锚索进行注浆。4）对底鼓或特殊地段巷道底板进行注浆处理，先按照巷道设计底板标高进行卧底，要求巷道底板比设计标高低100mm,按底板注浆锚杆设计间排距施工底梁槽，底梁槽与巷道平行布置，底梁槽尺寸应满足底梁安装，在底梁槽内按锚杆间距打注浆锚杆、安装注浆锚杆和底梁、上托盘、底板浇筑砼至设计标高、底板注浆。3.2注浆及二次支护材料的选择及参数设计1）注浆材料本次深浅孔注浆设计方案中，注浆材

6、料为水泥和水玻璃，水泥为42.5MPa,普通硅酸盐水泥，水玻璃用于淋水段堵水和封闭注浆孔。2）注浆参数设计①注浆压力，根据经验，方案中浅孔注浆压力为3MPa，深孔注浆压力为6MPa，底板注浆压力为3MPa。②在实际施工过程中，保证有效扩散半径不小于2.0m。③注浆材料配比参数设计。一是水泥浆的水灰比控制在（0.8〜1.0）:1，二是水泥浆与水玻璃的比例应控制在1:（0.1〜0.2）。3.3注浆锚杆、注浆锚索布置及参数1）顶帮浅孔注浆锚杆及地板注浆锚杆均为MZGK180-32/25麻花式中空注浆锚杆，规

7、格为O25X2800mm,托盘规格为150mmX150mmX10mm，使用一支Z2550型树脂锚剂端锚。顶帮注浆锚杆间排距为1600mmX1600mm,每排均布8根锚杆，其中巷道两肩窝各2根，两帮各2根。底板注浆铺杆间距1100mm，排距1100mm,每排7根锚杆，中间5根从水沟测开始均布，垂直鹿板，每排锚杆上一道20#槽钢底梁并拧紧至150N-M,槽钢腹板紧贴底板，在巷道底脚各施工1根注浆锚杆外摆15°，地坪浇筑砼强度不低于C20，特殊情况应根据巷道实际尺寸布置注浆锚杆。2）注浆锚索外形尺寸017.

8、8X7000mm，托盘规格为300mmX300mmX15匪材料为七股扭合式高强低松弛钢绞线。锚索单根强度级别为1860MPa,破坏负荷350KN。间排距2400mmX2400mm,每排均布5根锚索错开一次支护偏巷中1根，两肩窝各1根，两帮各1根，特殊情况应根据巷道实际尺寸布置注浆锚索。3.4二次支护布置及参数二次支护采用锚网带喷支护，锚杆型号为022X2800mm高强左旋螺纹锚杆、M4钢带，每根长4200m、自连式钢筋网尺寸06X1800mmX1000m