强膨胀软岩巷道松动卸压支护技术研究（二）

      摘 要:古汉山矿西大巷围岩为强膨胀软岩。通过采用松动卸压支护技术,有效控制了巷道的强烈变形,提高了掘进速度。
关键词:强膨胀软岩;松动卸压支护;锚注支护;注浆锚杆
文献标识码:B      文章编号:1002-6029(2005)01-0017-04

——接上篇

5 西大巷松动卸压二次支护设计方案

5.1 喷层
       设计喷层厚度150mm。喷前找平,喷层覆盖工字钢支架表面厚度不小于15mm。喷浆前,应将防倒器卸掉,以便重复使用。

5.2 锚注支护5.2.1 注浆锚杆布置
巷道每个断面设计注浆锚杆9根,长度2.2m,分别布置在拱顶、拱肩、拱脚、墙体、墙脚等应力集中处。

5.2.2 注浆压力
注浆压力受围岩特性、浆液性能、注浆方式等因素的影响。注浆压力过小,浆液难以向围岩中扩散,达不到预期注浆效果;注浆压力过大,会导致注浆过程中巷道冒顶片帮或喷体开裂。因影响因素较多,注浆压力难以
准确计算时,可通过数值模拟、工程类比和现场试验确定。注水泥浆时,设计注浆压力为3.0MPa,实践中取得了较好的注浆效果。

5.2.3 注浆时间
为了防止锚杆注浆时围岩泄漏浆液,注浆施工中,在控制注浆压力和注浆量的同时,还要掌握注浆时间。注浆时间不宜过长,一般为20"30min。锚注工艺的核心是控制注浆参数。目前许多注浆工程只利用原设计指标来控制注浆施工,即当注浆压力或注浆量达到设计值时就结束注浆。实践表明,利用注浆压力、注浆量和注浆时间这3个参数来控制注浆施工更为合理。

5.2.4 注浆机具、设备
采用双液注浆泵注浆,泵压不小于6MPa。钻孔施工采用风钻,孔径42mm。注浆时配搅拌桶和双液注浆配套附件。5.2.5 注浆材料注浆浆液为水泥浆,选用425号水泥配制。封孔材料为棉纱或素胶泥。封孔长度根据岩体完整程度和破坏状况确定,一般取0.3"0.4m。

5.2.6 施工工艺
锚注支护工艺流程为:打眼-安装注浆锚杆-封孔(里用棉纱,外用快硬水泥)-连接注浆泵-注浆-封孔保压。锚注施工采用间隔打眼注浆方式,由下向上进行,即按底→帮→顶的顺序进行锚注施工,打一孔注一孔。不能多打孔,以免跑浆。
6 矿压监测
6.1 围岩内部位移量测
围岩内部位移量测的主要目的,是为了准确判断巷道围岩松动圈及塑性变形、弹性变形区的范围。松动圈厚度大小及其发展趋势是衡量围岩稳定及检验支护效果,确定支护参数的依据。围岩松动圈监测采用多点位移计(6.0,3.0,2.4,1.5m),量测结果见图2。从观测数据看,巷道掘出后前8d内,围岩变形较大,6m基点位移量平均8mm/d;此后逐渐减少,平均3"4mm/d;到第20"25d时,平均不到0.5mm/d。因此对围岩进行封闭注浆加固的时间应在20"25d。6.2 围岩表面位移量测通过围岩表面位移量测,可以直观判断围岩稳定状况,为巷道支护设计和施工提供可靠依据。注浆后,巷道变形主要表现为底鼓,进而导致两帮挤出。从监测结果看,注浆后前20d内围岩变形量较大,底鼓量为6.2mm/d;此后逐渐趋于稳定,底鼓量仅为
0.8mm/d。

7 结 语
(1)锚注配合锚喷支护,可使巷道围岩形成多层有效组合拱,极大地提高了支护结构的整体性和围岩自身承载能力。注浆后,浆液将松散破碎的围岩胶结成整体,提高了岩体强度,使巷道保持稳定,不易产生破坏。

(2)原西大巷锚网喷及锚索等支护形式不能有效控制巷道变形,平均每月巷道底鼓量为500"800mm,两帮移近量为300"500mm。巷道维修量每年达到2次,每年掘进及维修费用都在1.2"1.4万元/m。由于前掘后修,严重影响了掘进速度,最高月进尺仅42m,巷道变形破坏问题也得不到根本解决。改用松动卸压支护方式后,由于掘进巷道时预留了变形量,放矸量不大,平均每m巷道放矸(主要在直墙部分放矸)厚度仅300"500mm,且放矸和掘进、注浆和掘进可以平行作业,提高了一次成巷速度,月进尺平均都在50m 以上,掘进费用仅0.6"0.7万元/m,明显提高了经济效益,减少了工程维修量和维修费用。

[参考文献]
[1]贾安立,李国富. 锚注改性增强技术研究与应用[J].矿山压力与顶板管理,2003,20(3):22"24

作者简介
郭国政(1952-),高级工程师。1981年毕业于焦作矿业学院采矿专业,现任焦煤集团古汉山矿矿长。

——全文完