有关巷道围岩注浆加固最佳时机探究

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1、有关巷道围岩注浆加固最佳时机探究■eJ摘要：合理滞后注浆时机的确定是深井巷道围岩加固支护技术的关键，通过UDEC数值模拟分析及现场实测，对巷道掘进后围岩变形及裂隙发育特征进行了深入地研究，获得了深井巷道围岩滞后注浆加固的合理时机。结果表明，注浆加固应在巷道剧烈变形阶段后的缓慢变形阶段初期，在巷道围岩裂隙发育相对稳定时，合理时机为巷道掘进后15~20do关键词：岩巷；注浆加固；合理时机Abstract:thedeterminationofreasonablegroutingtimelagisdeepwellsurroundingrockreinforcementtechnology

2、key,throughnumericalsimulationanalysisandfieldUDECmeasured,ofroadwaysafterexcavatingdeformationandthesurroundingrockcrackdevelopmentfeaturesin-depthstudies,andacquiredadeepwellofsurroundingthereasonablegroutingstrengtheninglagtime・Theresultsshowthatthegruntingreinforcementofroadwaydeformation

3、stageshouldbeinsevereaftertheslowdeformationoftheearlystage,inthesurroundingrockcrackdevelopmentrelativestability,reasonableopportunityforexcavatingtunnelsafter15~20d.Keywords:rock;Thegruntingreinforcement;Reasonabletime中图分类号：U457文献标识码：A文章编号：0引言研究表明注浆能将松散破碎的围岩胶结成整体，提高岩体的黏聚力和弹性模量等，从而提高岩体的强度。锚网

4、索及围岩注浆加固支护技术已成为深井巷道首选的围岩控制措施，但注浆效果好坏与注浆的时机有很大关系。工程实践表明,新掘巷道除破碎带外，不宜掘后几天内就注浆加固。因为巷道开掘后应力重新分布，释放应力产生裂隙，如果过早注浆，一方面，由于围岩中尚未形成足够大的裂隙，难以注入浆液；另一方面，由于应力释放和变形的持续，新裂隙不断形成，导致结石强度尚低的已注浆加固岩体破坏，造成支护失败。但如果注浆过晚，又不能起到及时支护的作用，致使围岩变形过大而整体失稳。因此，选择合适的注浆时机对于巷道支护有重要意义，有必要进行深入分析。1支护时机对支护效果的影响巷道开挖后，围岩虽然发生少量的变形但仍有很强的自

5、承能力，如果紧跟掘进头进行永久支护，则围岩的高应力全部由支护体承担，没有进行让压或放压过程，既极大提高了对支护结构刚度和强度的要求，又不能充分利用和调动围岩的自承能力。这不仅意味着生产成本的大幅增加，也意味着设计、施工难度的大幅增加。所以支护时应滞后掘进面一定距离，让围岩先适当变形，以达到释放部分应力的目的。但是,支护滞后掘进面的距离过大又会使围岩发生无法控制的大变形，甚至破碎、塌落，完全丧失围岩的强度和自承能力,围岩的自重全部作为荷载加到支护体上，同样对巷道支护非常不利。2工程背景某矿-817m水平的一条开拓巷道，埋深约850m。岩层以花斑泥岩、鳞状花斑砂质泥岩及粉砂岩为主，岩

6、性较差。巷道断面形状为直墙半圆拱，根据研究成果采用锚网索及全断面围岩滞后注浆措施。3确定合理的注浆加固时机3.1数值模拟分析采用离散单位法（UDEC）研究巷道锚网索支护后周边围岩裂隙发育情况，根据地质条件，建立100mx100m的计算模型，如图1所示。上部边界为应力边界，施加应力为20MPa;下边界和左右两边为固定边界。计算采用的岩体力学模型为应变软化模型，节理采用的力学模型为节理面接触-库伦滑移模型。巷道掘进后，同一断面不同位置巷道裂隙发育特征如图2所图1数值计算模型示。巷道开挖后，随着时间的延长，围岩裂隙逐步发育;15~20d围岩裂隙发育数量和范围急速增大；20~30d时数量

7、和范围相对稳定。因此，应在裂隙发育数量及范围变为相对稳定时进行注浆加固，即巷道掘出后20d左右。3.2现场观测曲线判断最佳二次加固支护时机的力学含义是：最大限度地发挥塑性区承载能力而又不出现松动破坏时所对应的时机。通过对巷道表面或深部的位移监测，可以判定巷道位移变化速率由快到趋于平缓的时间拐点，以此点附近作为注浆加固支护的最佳时机。巷道掘进后，安装多点位移计及锚杆索测力计,实时观测巷道围岩变形及锚杆索受力情况。观测断面内共安设3个多点位移计（上、下帮，顶板各安设1个），包括1.0