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1、节理化软岩论文?高应力节理化复合型软岩酮室锚索支护实践摘要古汉山矿原设计为一次支护锚网喷,二次支护钢筋混凝土確,为节省基建投资将原设计的二次支护改为“预应力锚索+网+喷混凝土”.实践证明该方法具有较好的推广应用价值,为类似条件下大型软岩酮室支护提供了经验.关键词复合型软岩锚网喷锚索网喷实践中图法分类号TD3540引言锚索技术是一种把锚索埋入岩层内部,施加预应力,传递主体结构应力至深部稳定岩层的主动支护形式,广泛应用于井巷工程的加固、边坡治理、坝基处理等领域.本文介绍古汉山矿高应力节理化复合型软岩[1]嗣室(井下联合卸载站)一次支护锚网喷、二次支护快速承载预应力锚索+网+
2、喷混凝土支护的成功经验,为类似条件下大型软岩爾室(巷道)支护提供了经验,具有较好的推广应用价值.1工程概况古汉山矿设计生产能力为120万t/a,服务年限53・8a,该井采用立井开拓方式,单水平上、下山开采.井口标高+96.0m,井底车场标高一450m・井下联合卸载站不同底垂深550m,全长33.135m,直墙半圆拱断面宽&7m,高5.75m,断面积42m,处于石炭系上石盒子组下段,为顺层巷道,地层岩性如图1所示(酮室所处层位序号为37).2图1井下联合卸载站爾室地质柱状图Fig-1Adiagramofthegeologicalcolumnofthecombinedunl
3、oadingchamberstationunderground物化分析结果表明,该处泥岩中粘土矿物含量为75%〜78%,其中伊利石/蒙脱石混层为28%〜33%,伊利石2%〜4%,高岭石14%〜33%,绿泥石25%〜32%,其性状是吸水性强,遇水膨胀、泥化.围岩力学性质及工程地质特征见表1所示.根据古汉山矿一290m东回风石门泥岩层中发现的大变形、大地压、难支护现象,确定一290m水平为古汉山矿泥岩软化临界深度,软化深度系数为1.4有限元计算分析报告知,一420〜一500m之间,岩层中表1围岩力学性质及工程地质特征Tab.1Themechanicscharacterist
4、icsofthesorroundingrocksanditsengineeringgeologicalfeatures[1]・根据副井检查孔原岩应力测试与存在一个高水平应力区,其最大水平主应力为21MPa,最小水平主应力为12MPa,与区域构造应力方向一致.据此分析,井下联合卸载站酮室围岩属于高应力节理化复合型软岩.2支护设计支护分两次进行,一次支护锚网喷,二次护锚索+网+喷混凝土.采収工程类比结合理论计算,确定支护参数(见表2),锚索布置见图2.图2锚索布置方式示意图Fig-2Thedistributionsoftheboltcables表2软岩嗣室支护参数Tab・2
5、Thesupportingparmetersofthesoftrockchambers3施工3.1快速承载预应力锚索结构快速承载预应力锚索结构如图3所示.图3快速承载预应力锚索结构Fig.3Theboltcablestructureforhigh-speedloadingpre-stress1钢绞线;2锚具;3垫板;4聚乙烯管;5树脂锚固剂;L1锚固段;L2自由段;L3张拉端3.2施工工艺及质量耍求3.2.1施工工艺(1)利用旋转式锚杆钻机配备B19可连接钻杆和28mm钻头凿孔至设计深度;(2)将树脂药卷按规定方向、顺序依次装入钻孔,用锚索头端将药卷送入孔底;(3)通过
6、卡转器将锚索外端与锚杆钻机连接好,在开始搅拌树脂药卷的同时,将锚索送入预定位置;(4)搅拌、锚固完毕30min后,上好托盘,张拉至设计预紧力.实际操作中,采取逐级张拉方式,即0-20kN-50kN-80kN-100kN一设计预紧力.3.2.2施工质量要求(1)凿锚索孔时,钻杆上必须有明显的深度指示标记,严格控制凿孔深度误差为50mm,以保证树脂锚固剂的有效利用,确保锚索锚固长度;(2)锚索安装时,必须在缓慢推进的过程屮,连续搅拌树脂药卷,并在规定的搅拌时间内将锚索匀速送入预定位置,以防推进过快、树脂锚固剂搅拌不匀或推进速度慢、锚固剂超过搅拌时间而影响锚固效果;(3)锚索
7、预紧力控制在150kN以下;(4)锚索张拉、锁紧后,应在锚具外100mm处将钢绞线截断,以方便巷道使用.4支护效果为掌握围岩变形规律,施工开始后对酮室进行了表烦收敛量测,量测时间约3个月,测得数据1100个,整理后见表4・表4巷道围岩收敛变形结果Tab.4Theconvergentdeformationresultofthesorroundingrocksinroadway量测结果表明,一次支护后嗣室仍处于不稳定阶段,45d内顶底板累计相对移进量为231mm,两帮257mm,顶板最大移进速度为16mm/d,两帮为21mm/d,喷层出现片状