副暗车房、绳道交岔点相关硐室围岩锚注加固

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1、1概况冀中能源邯矿集团云驾龄矿副暗车房、车房配电室及通道、绳道、以及副暗上车场交岔点位于副暗斜井的上部，副暗上车场的左侧，布置在-150水平的下石河子组泥岩和砂质泥岩中，埋深400m，其顶底板大多为泥岩和砂泥岩互层。车房设计断面为12×6.8米(净宽×净高)，通道及绳道的设计断面为3.6×3.4米(净宽×净高)，半圆拱支护形式：锚杆+锚索+网+喷；底板未支护。最近刚施工完毕，由于埋藏深、围岩比较软弱破碎，顶帮和底板均出现不同程度的变形，为了保证上述硐室在较长时间内正常使用，经矿领导研究决定委托河北同成矿业科技有限公司对副暗车

2、房、车房配电室及通道、绳道、以及副暗上车场交岔点进行全断面锚注加固的设计和施工，(其中车房配电室及通道26.5m，车房11.5m，绳道40m，交岔点22m，总工程量100米)。2软岩巷道全断面锚注加固煤矿井下巷道安全可靠的支护是确保矿井正常生产的基础，为确保松软破碎困难条件下的巷道支护安全，近年来，研究发展了高地应力条件下高强度的巷道支护理论与技术，开发了配套的强力锚杆、强力锚索支护系统，较为有效地解决了软岩巷道的顶板与两帮的支护问题。但由于受施工机具材料及理论研究水平的局限，限于目前人们对煤矿软岩巷道及其支护性质认识上的一

3、些缺欠，对底板进行支护与加强处理的重要性认识不够。加之现有传统的巷道支护方法与手段无法满足软岩巷道大变形量的要求，长期以来一直没有较好地解决好巷道底臌的问题，国内许多矿区巷道收敛变形主要是由于底臌造成的，底臌量往往占顶底板移近量的主要部分。同时，由于目前国内普遍缺乏对各类软岩巷道底板的支护与加强处理，加之巷道积水的长期作用，底板岩石软化程度更大，使得巷道底板成为整个巷道支护系统的薄弱环节之一。15采用传统的反拱底梁及灌注砼的方法很难控制巷道的底膨，而且容易造成巷道反复整修。由于锚杆长度小、锚固力低，对已经形成较大破坏变形的巷

4、道围岩，底板锚杆内着力点很难形成，不能有效抵抗底板深部围岩传递的压力，因而不能有效抑制巷道底臌。注浆作为改善井巷围岩性质的重要技术,能在原位提高破碎岩体的力学性能，并显著提高破碎岩体的完整性，破碎岩体注浆并进行锚杆支护后，可为锚杆内力着力点和拱形压缩带的形成创造可靠条件。而强力预应力锚索支护可以克服锚杆长度短、锚固力低的缺陷，采用注浆与预应力锚索两种不同性能支护的组合结构对巷道底板进行联合支护，能发挥两种支护形式的各自特点。在注浆和锚索预应力的综合加固支护作用下，围岩整体性得到增加的同时进一步被压缩，选择一定的参数，可使松散

5、围岩在注浆和锚索的共同作用下形成自承拱，提高了围岩的内在抗力。注浆在预应力锚索复合支护中起着重要作用，注浆不仅能通过约束和固定锚索对岩体起到加固稳固作用，而且浆液还可渗透到岩体裂隙内，对岩体起到胶结作用，提高了岩体的整体性。注浆后，预应力锚索周围的岩体得到胶结和改善，锚索和周围岩体之间的部分裂隙被注浆浆液凝胶体所充实。周围岩体对锚索的握裹力增大，且锚索延长受到的摩擦阻力作用得到提高，则锚索的抗移出能力得到增强。在预应力锚索的作用下，锚索将巷道底板表面围岩与深部稳定岩层紧密地联系在一起，共同承载，提高了岩体的整体抗变形能力。　

6、根据井下实地考察情况结合地质资料、工程资料分析可知，云驾龄矿车房及其他相关硐室应属典型的软岩巷道。根据围岩岩性特征及其变形特点综合分析认为：任何形式的被动式支护体系，其支护能力在超强的地应力面前都是十分脆弱和渺小的，根本不可能控制得住此类高应力工程软岩的变形。只有设法恢复和提高浅部围岩的自撑能力和承载能力，使其有效抵御深部围岩的巨大变形压力，才能有效控制此类软岩巷道的变形。对极软破碎围岩巷道变形破坏的最有效治理手段之一便是建立注浆补强与锚索、锚杆加固的全断面联合支护体系，将柔性锚索、锚杆支护技术与注浆加固技术有机地结合在一起

7、，综合了锚杆加固技术和注浆加固技术的所有优点，不仅重视巷道顶板及两帮的支护，同时也对软岩巷道底板支护提出了较高要求。河北同成矿业科技有限公司采用全断面锚注联合加固技术成功地对峰峰矿业集团羊渠河矿-420水平绞车房硐室（属高应力地区）及黄沙矿-500水平214变电所、平煤集团六家煤矿、风水沟煤矿多条主要大巷（属松软易胀岩层）等多个矿井巷道、硐室实施锚注加固，均取得了令人满意的加固效果。实践证明锚注联合加固技术对处于高应力地区及松软岩层巷道支护是一种行之有效的技术手段。153化学注浆加固技术及机理目前注浆加固材料有无机和有机两种

8、，无机材料以水泥或水泥－水玻璃双液浆为主，有机材料以丙烯酰胺、木质素、环氧树脂等高分子化学材料。无机材料浆液为颗粒型，而且凝固时间不宜调节，跑漏严重，遇水易分散，浆液在凝固过程中离析析水，凝固体强度上升慢且脆性大，主要用于裂隙较大且自身强度较高的围岩注浆。而化学浆液为溶液型，可以渗透到细小