深井破碎围岩大断面峒室群锚网索双层组合拱支护技术研究论文

深井软岩大断面硐室群 锚网索双层组合拱支护技术

窦全安 高法民 李廷文

（山东肥城矿业集团公司梁宝寺能源有限责任公司 山东济宁 272017）

摘 要：通过对梁宝寺能源有限责任公司深井软岩大断面硐室双层支护技术的实践研究，采用高强预应力锚杆、锚索及喷浆双层支护方案，取得了很好的支护效果，锚网索双层组合拱支护方式是解决深井软岩大断面硐室群支护难题的有效的途径。 关键词：深井 软岩 大断面硐室群 双层支护

Abstract：The topic of energy Liangbaosi limited liability company Sham rock crusher room large section dong support technology and the mechanism of bolting research, The development of super-prestressed bolt, cable and double-shotcrete support program, Achieved very good results support, Shows that the support is broken rock Sham solution dong room large section issues support group is an effective way.

Key words: deep well broken rock large cross-section dong room double-support

1概况 图1：硐室断面图 梁宝寺能源有限责任公司-816阶段泵房、变电2.1锚网喷二次支护机理 所硐室群位于落差80m的F8大断层上盘，工程范根据-816m大巷破坏变形，我们发现，软岩巷围内隐伏小断层多，围岩为粉砂岩、泥岩、煤线互道开挖后，稳定性差，变形量大，即使一次高强支层，围岩软弱破碎，岩体强度较低，属典型的软岩护，一个月后，巷道仍然出现喷体开裂、底鼓、顶支护，为了保证深井软岩硐室群的支护效果，进行帮移近现象，针对深井软岩巷道破坏的特点，我们了双层支护试验技术研究，取得了良好的支护效对硐室群采取了锚网喷双层高强支护，即“先柔后果。 刚”， 一次支护只采用锚网喷支护，没有打设高强

2 深井软岩硐室群支护方式选择 度锚索，支护强度低，可以使开挖后巷道围岩应力-816m阶段大巷施工时，采用了锚网索喷支护，进行释放和应力转移，完成应力重新分布，紧随其锚杆间排拒为600mm×600mm，锚索间排拒为后实施二次支护。二次高强锚杆支护复合结构,外层1200mm×1800mm，锚索每排5根，该巷道围岩软锚杆和金属网不仅锚固围岩,而且将喷层、金属网、弱破碎，岩石强度低，施工后出现了巷道底鼓量大、围岩组合在一起,保持了喷层的完整性。双层锚网的巷帮移近量大、巷道喷体开裂、交叉点开裂等现象，强度、200mm厚喷体的强度、再加上第二次锚杆的严重影响了安全及巷道的使用。为此，在-816m阶预应力对第一层喷体的挤压作用，由此双层喷体独段泵房、变电所硐室群施工时，我们对其支护方式自形成了一个高强度壳体。同时二次支护时，施工进行了认真的分析研究。 了锚索，锚索施工时施加了180KN的安装载荷，既

-816m阶段泵房、变电所、水仓大断面硐室群增加了锚杆系统的组合拱效果，又使巷道围岩松动设计总长度756米。硐室设计直墙半圆拱形，双层圈外深部稳定岩体也承担了浅部围岩特别是组合锚网索喷支护，泵房主体断面规格见图1。

拱的支护载荷，从而达到了对巷道浅部围岩和支护

体的加固作用。

2.1.1一次支护

硐室群一次支护方式：锚杆+锚网+钢筋梯+喷浆。锚杆间排距为800×800mm，锚盘下压钢筋梯，初次喷浆厚度80-100mm。第一次支护必须进行拉线喷浆，在拱顶、拱肩、拱基处拉线，使巷道成型光滑、平整。在一次喷浆支护时，需将里层锚杆预留钢筋引出喷层之外，作为布置外层锚杆的标志。（见图2：硐室一次支护断面图）

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力不低于300KN，锚索预应力180 KN。

2.1.3硐室底板加固

硐室底板中部落底700mm，两帮处落底500mm，底板采用等强螺纹钢锚杆、锚网、钢筋梯和废旧轨道支护，锚杆间排距为600×600mm，并进行浇注，砼强度C30。

图2硐室一次支护断面图

2.1.2二次支护

二次支护方式时，围岩已经产生一定变形，围岩中的高应力得到释放，变形趋于稳定进行二次支护。二次支护方式：锚杆+锚网+锚索+喷浆。锚杆间排距为800×800mm，二次支护锚杆按里层锚杆所留的标志与一次支护均匀间隔五花布置。再按照间排距1200×1200mm施工∮17.8×6000mm的锚索，然后进行喷浆，二次喷浆厚度80-100mm。（见图2：硐室二次支护断面图）

锚索:φ17.8×6000

图4硐室底板加固图

硐室底板浇筑后，底板浇筑体与双层喷体结合在一起，形成一个封闭组合拱。保证了整体支护效果，如下图所示，图5硐室支护断面图。

锚索:φ17.8×6000

第一次支护锚杆

第二次支护锚杆

第一次支护锚杆

第二次支护锚杆

图3硐室二次支护断面图

一次、二次支护锚杆均采用高强高预应力锚杆，直径为20mm，长度为2400mm，每根锚杆均用2块型号为K2350树脂锚固剂固定（帮部锚杆使用2块K2850树脂锚固剂），每根锚杆锚固力不小于150KN，预紧力矩150N.m。锚网采用直径6.0mm的冷拔钢筋制作的经纬网，规格为长×宽＝1400×1000mm，网格为长×宽＝100×100mm，网用14＃铁丝联接，连接点要均匀布置，间距不大于200mm。

一次支护时钢筋梯:Φ14mm钢筋焊制而成，宽50mm，长度为2000mm。

二次支护时加打锚索，锚索用直径17.8mm高强锚索，长度6000mm，该锚索破断力38T，每根锚索均用4块型号为K2350树脂锚固剂固定，锚固

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图5：硐室支护断面图

2.2锚网喷二次支护时机的确定

二次支护的关键是确定二次支护的时间,时间过早,巷道处于开挖剧烈变形状态,二次支护易引起变形破坏,达不到二次支护的效果,过晚不利于控制围岩松动圈进一步发展,二次支护一般选在巷道开挖后围岩变形基本稳定时支护效果较好。巷道开挖阶段的围岩变形特征,主要取决于围岩的物理性质和围岩的地应力和构造应力大小,受采深、采动、地质构造、地应力大小等影响,不同地点巷道开挖围岩变形释放应力的时间不同,需经过矿压观测确定。经观测,梁宝寺-816

阶段硐室群二次支护时间为一次

支护后15～25d，此时巷道围岩已释放了应力而未发生围岩变形破坏。

2.3.施工方法

施工采用全断面一次掘进、预留光爆层分次爆破的光面爆破技术，二掘一喷，掘支单行作业。第二次支护拖后第一次支护20米～40米。

3支护效果

硐室使用两年来，水仓经过了灌水使用，采区内进行了掘进施工、放顶煤开采，而泵房、变电所硐室群工程顶板下沉量平均小于10mm；底板底鼓量平均小于15mm；两帮移近量平均小于15mm。这说明所采用的支护系统是合理的、可靠的，达到了预期的支护效果。

4 结论

（1）双层支护能有效地释放围岩应力,适应深部软岩巷道围岩的变形特点,并且安全可靠, 支护效果比较理想。

（2）双层高强锚杆支护系统能够提高软岩自承能力，增强软岩组合拱的整体强度，可以有效控制软岩硐室群围岩变形，对永久硐室支护是一种可靠的支护方式。

（3）双层支护的关键是一次与二次支护相隔时间和距离的选择，应根据不同的围岩地质条件通过实践来确定。

作者简介：窦全安（1963- ），男，山东东平县人， 工程师，毕业于：大同煤校，现任肥矿集团梁宝寺能源有限责任公司副总经理，长期从事煤矿生产管理与技术工作，发表论文多篇。

联系方式： 李廷文：

地址：山东省嘉祥县梁宝寺镇梁宝寺能源有限责任公司

单位：肥城矿业集团梁宝寺能源有限责任公司生产技术部

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