围岩松动圈锚注联合支护技术的应用.pdf

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1、2015年第1期煤矿支护25围岩松动圈锚注联合支护技术的应用李飞鹏郜建明[晋城无烟煤矿业集团赵庄煤业有限责任公司，山西长予046605]摘要为解决赵庄煤业公司西翼胶带巷极破碎软岩的变形控制技术问题，对西翼胶带巷两帮和底板进行了探地雷达松动圈测试，得出了巷道围岩松动圈范围和破碎情况。基于松动圈测试及分析，提出了由预留变形量让压、初次全锚索网喷支护、深浅孔注浆加固、底角锚注加固组成的锚注联合支护体系，并在西翼胶带巷进行了应用。数值模拟和现场围岩变形监测结果表明，全锚索及深浅孔注浆加固下，巷道围岩强度提高，整体性较好，围岩破坏范围大幅减小，巷道表面变形得到有效控制，能够较好地满足巷道的

2、使用，成功地解决了胶带巷大松动圈极破碎软岩条件下的巷道稳定控制问题。关键词破碎围岩松动圈注浆加固数值模拟1概述2松动圈现场测试及结果分析20世纪80年代，董方庭教授提出了松2．1西翼胶带巷概况动圈支护理论[1]，该理论认为围岩应力超赵庄煤业公司西翼胶带巷断面为矩形，过围岩强度会产生破坏区，造成巷道围岩的原设计采用全断面锚索、金属网支护。巷道收敛变形，该破坏区称为松动圈，松动圈形设计荒断面宽5．50m、高4．50m，掘进断面成过程中的碎胀力是巷道支护的主要荷载。24．75m；净断面宽5．3m，净高4．35m，松动圈范围由地应力和围岩强度决定。松动净断面23．06m。巷道沿3煤层顶底

3、板布圈越大，支护难度越大，达到1．5m时对松置，3煤层平均厚度为5．5m，倾角为1～动圈的支护可视为软岩支护技术。锚杆的支8。，平均单轴抗压强度为9．15MPa；巷道护机理在不同程度的松动圈中是不同的，在采用全断面锚索支护，预应力锚索采用直径无松动圈、中等松动圈和大松动圈时锚杆的为直径22mm的1×19股高强度低松弛预应作用机理分别是无支护作用、起悬吊作用和力钢绞线制作，顶板锚索长8．4m，两帮锚组合拱作用。索长5．4m。在赵庄煤业公司巷道长期矿压监测、松根据巷道已掘进段的变形情况及相邻巷动圈测试与分析的基础上，提出了大松动圈道使用期间的变形破坏情况，现有支护不能软岩巷道全断面锚

4、索支护加注浆加固联合支达到预期的稳定控制效果，无法满足静、动护技术体系，并通过现场工程实践进行了验压作用的要求，故对胶带巷进行了松动圈测证。工程实践结果表明：所提出的联合支护试并依此进行巷道支护的优化设计，以保证技术较好地解决了大松动圈软岩巷道围岩稳巷道在施工与生产条件下围岩和支护结构的定性的问题。长期稳定。3煤层基本顶为细粒砂岩，厚度2015年第1期煤矿支护27致围岩强度极限降低，重分布后的应力场超隙，此时围岩的可注性较好_1H]，在帮锚过围岩强度极限时，会造成围岩的变形破索二次张拉完成后，对巷道围岩进行低压浅坏，通过高强锚索施加预紧力可以局部地改孔壁后注浆，提高壁后围岩强度。

5、注浆孔间变围岩的应力状态，并限制围岩的有害变排距1200×1200(mm)。注浆管规格为直形。初期支护采用原全断面锚索网喷支护形径35mm、长1000mm，孔径直径45mm、式L9。预应力锚索采用1×19钢绞线制孔深2500mm。当完成全断面注浆管的安装作，直径为直径22mm，孔径为直径后，进行喷浆，喷厚50mm。注浆浆液采用30mm。顶板锚索长度为8．4m，预应力不单液水泥一水玻璃浆液，水灰比控制在0．8低于250kN，间排距为1150X1200(mm)；～1．0，水玻璃的掺量为水泥用量的3～两帮锚索长5．4m，为允许巷道两帮发生变59，6，注浆压力控制在2MPa左右。低压浅形

6、，释放内部高应力，对帮锚索施加低预紧孔注浆布置如图3所示。力，初步设计为20kN，帮锚索间排距为950X1200(mm)。全断面锚索施工完成后，喷射混凝土封闭围岩。喷射混凝土强度等级C。，配合比为1：2：2，掺3～5速凝剂，喷层厚度100mm，锚索网喷支护结构如图2所示。圈3低压浅孔往浆布置蟹3．4高压深孔注浆浅孑L注浆可以保证对巷道浅表面破碎围岩的加固支护。在浅孔注浆完成之后，进行深孔渗透注浆，进一步加固深层围岩，形成有效的承载体。深孔注浆使用浅孔注浆管，在浅孔注浆完成后，待浆液凝固，进行深孔注浆孔施工。从注浆管打深孔注浆孔，孔径直径28mm、孑L深5000mm。深孔注浆管的田

7、2全断面锚累网喷支护绪构布置如图4所示。3．2两帮锚索二次张拉渗透注浆材料采用52．5级普通硅酸盐巷道初期支护结束后，对巷道两帮变形水泥，水灰比控制在0．5～0．6，掺加水泥进行监测，当巷道两帮变形达到150mm量0．7的NF高效减水剂。当围岩中的裂时，根据巷道两帮锚索预紧力，对锚索进行隙细小，无法进行深孔注浆时，采用超细水二次张拉，使锚索预紧力达到25OkN左右。泥制作注浆材料，以保证注浆加固效果；施完成二次张拉之后对巷道全断面进行二次注工时注浆压力控制在3．0---5．0MP