井筒与井底车场连接处支护设计.pdf

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1、2012年第3期能源技术与管理37doi：10．3969~．issn．1672—9943．2012．03．015井筒与井底车场连接处支护设计姚玉存(淮北矿业集团工程建设公司，安徽淮北235100)[摘要]马头门作为井筒与井底车场巷道连接处，其受力状态十分复杂。以淮北矿业集团桃园煤矿新副井井面施工为例，针对马头门设计位置处于砂质泥岩和泥岩层位，其围岩稳定性差的特点，阐述了井筒与井底车场连接处支护上存在的问题，通过对开挖方法的数值分析，采用锚、网、喷+锚索+注浆加固联合支护手段进行一次支护和采用钢筋混凝土封闭碹支的二次支护方法，确

2、保了马头门变形量在允许的正常范围内。[关键词]马头门；支护技术；信息化监测[中图分类号]TD353[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2012)03037-O3圆拱断面的巷道，目前采用的开挖方法有先拱后0引言墙分步开挖法、先墙后拱分步开挖法及两侧导硐淮北矿业集团桃园矿新副井井筒设计净直径分步开挖法三种。6．5m，井深大于800m。其马头门上部岩性主要为针对各种不同的工程地质，通过计算分析，可泥岩和砂质泥岩，底板下部主要为砂质泥岩，围岩选择一种最佳的开挖方法。针对本工程，采用有限稳定性较差。元分析方法对上述三种施工方

3、法对围岩稳定性的马头门作为井筒与车场巷道连接处，其受力影响进行了数值分析。状态十分复杂。特别对处于深井高应力下的马头由计算可知，马头门围岩在距井筒中心的距门，因受多次施工扰动，围岩应力集中且往往超过离2倍井筒半径处附近应力集中最严重，如图1岩体强度，引起马头门处围岩失稳，造成支护结构所示。此处就是围岩失稳破坏的始发部位，也是围破坏，严重者还危及马头门处上、下段井壁结构的岩屈服区域的中心部位，因此在马头门支护设计安全。时，该处区域应该加强。由于桃园矿新副井筒开挖国内外针对埋深800m以上的深立井井筒连荒半径均在4．05m左右，因

4、此桃园矿新副井与硐接硐室群受力机理及稳定性问题少有研究。特别室和巷道连接处的井壁应加强支护的范围不小于是桃园矿新副井一800m马头门设计位置处于砂8．1m质泥岩和泥岩层位，其围岩稳定性差，且硐室尺寸大。为确保施工安全和马头门正常使用，必须对其支护技术进行专门研究。巷道1马头门部位的力学特性马头门(井筒与井底车场巷道相连接的部分)是矿井的咽喉部位，因其位置的特殊性，致使围岩应力分布复杂，围岩的稳定性较差。在马头门巷道开挖过程中，由于围岩失稳而造成的冒顶、塌方事故时有发生。图1马头门破坏位置示意图造成马头门围岩失稳破坏的原因是多方

5、面图2为三种施工方法分步开挖后应力集中系的，诸如原岩应力、岩体特I生、支护方式等。在其他数沿巷道轴向的变化曲线。由图2可以看出，从利因素一定的情况下，开挖方法的选择对围岩的稳于围岩稳定的角度看，先拱后墙施工方法最为合定性无疑有重要的影响。对工程中常见的直墙半理。2012年第3期能源技术与管理39的受力监测。时发生突变，也就是说，围岩在1．5m外应力分布4．1围岩表面位移监测正常，其松动圈仅1．5m。巷道围岩表面位移监测的目的是掌握巷道从开挖至工作期间围岩表面变形及断面收缩情况，检验支护形式、参数合理性和支护结构的可靠程度。在南

6、北马头门各布设4个断面，布置6个测点监测围岩表面位移如图4所示。图5围岩松动范围测点布置示意图表1围岩各深度电阻率实测情况图4南北马头门断面测点布置示意图巷道成型后40d监测数据显示，巷道顶板最小移近量为0．16mm，最大移近量为2．04mm，平均移近量为1．09mm；巷道两帮最小移近量为0．83mm，最大移近量为1．79mm，平均移近量为5结论1．20mm。监测结果表明，巷道仅有微小变形，完全桃园矿新副井马头门采用锚、网、喷+锚索+能满足工程需要。注浆加固联合支护手段进行的一次支护和采用钢4．2围岩松动圈检测筋混凝土封闭碹支

7、护的二次支护，马头门围岩非为了深入研究支护体和围岩的相互作用，确常稳定，变形量在允许的正常范围内，支护取得非定围岩松散圈的大小，正确地评价围岩的稳定情常良好的效果。况和进行岩性分类，就须了解较大范围内围岩内部的位移情况。采用声波法和电测法，在围岩松动[作者简介]范围的两侧、南北马头门各布置2个断面进行检姚玉存(1960一)，男，江苏兴化人，助理工程师，毕业于测。测点布置如图5所示，监测结果如表1所示。安徽理工大学采矿工程专业，现任淮北矿业集团工程建设公司孙疃项目部经理。[收稿日期：2011—12—13]从围岩电阻率变化可知，围

8、岩在深度1．5m(上接第34页)③结合一般支护形式的巷道压力5结语显现特点，从整体上看，巷道整体变形量得到有效控制，巷道压力在短时间内达到稳定状态，说明锚通过分析朝川矿二井戊一14160工作面煤网索(梁)组合支护措施有效控制了巷道的整体变巷围岩变形及赋存特点，尝试了加长巷道帮