B060209 地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的大斷面硐室支護(hù)技術(shù)

1、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的大斷面硐室支護(hù)技術(shù)唐華貴 劉利祥 王賢松【鶴崗礦業(yè)（集團(tuán)）公司興煤公司，黑龍江 鶴崗 154105】摘 要 軟巖、煤巖互層、斷層帶以及硐室群中施工特大斷面硐室，采用錨索、錨桿、鋼筋梯、鋼筋網(wǎng)，聯(lián)合支護(hù)方式，成功地取代了以往采用的混凝土碹支護(hù)和架硼支護(hù)。關(guān)鍵詞 特大斷面硐室 錨桿 錨索 鋼筋梯 鋼筋網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)鶴崗礦業(yè)（集團(tuán)）公司興煤公司為保證生產(chǎn)接續(xù)需要開拓延深三水平。根據(jù)總體設(shè)計要求，施工一個能驅(qū)動670m長鋼絲繩膠帶輸送機(jī)設(shè)備的硐室，即三水平鋼帶機(jī)驅(qū)動硐室。根據(jù)該硐室所處的施工位置、圍巖性質(zhì)及地質(zhì)構(gòu)造等客觀因素，經(jīng)多方面的比較論證后，確定了施工方案及施工方法，在實(shí)際施工中取得了

2、很好的效果。1 地質(zhì)條件及概況興煤公司三水平輸送機(jī)驅(qū)動硐室位于二水平環(huán)形車場附近，周圍硐室及巷道較多。硐室標(biāo)高為+0.8+11.79m之間，距地表324m。硐室位于29-1號層煤層底板和30號煤層頂板之間，所處區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜。硐室中間穿29-2、29-3號煤層，煤厚分別2.2m和2.5m。因硐室中間有一落差2m的逆斷層，受其影響圍巖層節(jié)理較發(fā)育。圍巖以灰白色細(xì)砂巖和炭質(zhì)頁巖為主，巖性中硬，堅固性系數(shù)f值為4。受逆斷層影響煤質(zhì)較軟。硐室上方22號煤層已采，27號煤層以掘送巷道，標(biāo)高在+36m以上，距硐室頂板凈巖柱25m。硐室受力主要來自上覆巖石的自重應(yīng)力，并受到采動及周圍硐室的影響。該硐室

3、由于地質(zhì)條件及施工條件的特殊性，在支護(hù)形式和支護(hù)方法上有特殊要求。 實(shí)際施工皮帶井聯(lián)絡(luò)巷過程中，頂板無淋水情況，底板無涌水。2 硐室斷面規(guī)格與支護(hù)形式選擇驅(qū)動硐室為直墻拱形斷面，設(shè)計長度22m。硐室掘進(jìn)斷面寬10.6m、高10.82m（墻高6.5m），斷面積104.3m²；凈斷面寬9.8m、高10.42m（拱高3.92m），斷面積94.0m²。由于硐室斷面大、使用年限即為礦井服務(wù)年限，對硐室支護(hù)方案的選擇要求從永久、堅固、經(jīng)濟(jì)、工期短和施工方便等方面考慮?；炷另壑ёo(hù)屬于被動支護(hù)，不能發(fā)揮圍巖自身支撐能力，而且巷道開挖量大、支護(hù)材料消耗量大、工期長、人工費(fèi)用高、施工工藝復(fù)雜

4、，硐室一旦破壞維修十分困難。因此該硐室支護(hù)采用錨桿、鋼筋網(wǎng)、鋼筋梯、型鋼梁、錨索聯(lián)合支護(hù)，硐室施工過程中采用二次支護(hù)方式。3 支護(hù)參數(shù)選擇錨桿采用直徑20mm的左旋無縱筋螺紋鋼錨桿。拱部一次支護(hù)用的錨桿長2000mm、二次支護(hù)用的錨桿長4000mm，兩遍錨桿的間排距均為1200×1200（mm）。直墻部錨桿長6000mm，間排距為600×600（mm）。錨桿托盤厚度不小于6mm，直徑不小于120mm。拱部錨桿使用2卷Z2545型樹脂錨固劑卷錨固。墻體部錨桿使用3卷樹脂錨固劑卷錨固。錨桿錨固力為均80kN。拱部錨索鋼絞線應(yīng)用1860級（直徑15.24mm）低松弛鋼絞線，長81

5、0m。錨索間排距為1500×1000（mm），用2卷樹脂錨固劑卷錨固，錨固力為230kN。錨索梁采用25型鋼，長1.8m。U型錨梁采用U25型鋼，長1.4m。鋼筋梯采用直徑20mm和直徑12mm的圓鋼筋焊接而成，寬40mm、長2000mm。鋼筋網(wǎng)采用直徑6mm的圓鋼制成，每片1000×2000（mm），網(wǎng)格50×50（mm）。噴射混凝土中的水泥為525#普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.45，體積配合比水泥河砂石子為11.51.4。骨料中510mm粒徑和25mm粒徑的顆粒必須各占50%。 4 施工及支護(hù)工藝采用鉆眼爆破法破巖及光面爆破一次成巷工藝，耙斗式裝巖機(jī)裝巖以及電

6、機(jī)車運(yùn)輸，執(zhí)行一掘一噴，錨噴支護(hù)施工跟迎頭，正規(guī)循環(huán)作業(yè)。一次支護(hù)：敲幫問頂引中心腰線畫巷道輪廓線布置炮眼鉆炮眼裝藥連線爆破排煙排險（敲幫問頂）臨時支護(hù)（初噴）裝巖鉆錨桿孔（裝巖）安裝錨桿掛鋼筋網(wǎng)上鋼筋梯噴射混凝土。二次支護(hù)：鉆錨桿孔安裝錨桿掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土安設(shè)錨索復(fù)噴。圖 掘進(jìn)施工順序首先施工行人出貨上山，上山掘送到+12.04m標(biāo)高后，按同方位施工平巷。施工時，每次鉆炮眼前必須按設(shè)計尺寸畫好周邊眼，按所畫眼位鉆眼。放炮后即進(jìn)行第一次支護(hù)。待該巷掘進(jìn)7m后，退回從變坡點(diǎn)開始從兩側(cè)施工，按45°向兩側(cè)施工3m達(dá)到設(shè)計全寬。擴(kuò)至全寬后，按前進(jìn)方向施工。待施工距2m時，繼續(xù)施工，和始終

7、保持2m的距離。與支護(hù)形式相同。由于部兩腮巷道較低，腮部錨桿暫時不能安設(shè)，先進(jìn)行噴射混凝土支護(hù)。待第一層底拉過之后再補(bǔ)設(shè)錨桿、掛網(wǎng)。、都掘完后，上部拱基本成形。從變坡點(diǎn)開始進(jìn)行二次支護(hù)，在第一遍錨桿間按五花形布置第二遍錨桿，錨桿間排距不變，然后掛鋼筋網(wǎng)上鋼筋梯。待、全長施工完后，反方向施工，支護(hù)順序同、一樣。部施工至設(shè)計部位后停止。施工完后拉底。拉底過程中按的支護(hù)順序，拉1m底支護(hù)1m。在兩腮和拱部安設(shè)錨桿掛鋼筋網(wǎng)。待底拉完后進(jìn)行二次支護(hù)。巷拱部施工完后，、依次拉底，由于巷道拱頂已經(jīng)完成支護(hù)，拉底時采用分部、，全寬一次拉底完成，隨拉底隨進(jìn)行直墻支護(hù)，安設(shè)錨桿并掛鋼筋網(wǎng)?，F(xiàn)將支護(hù)施工詳敘如下：（

8、1）硐室拱基線以上拱頂部分掘送第一層時，放炮后及時初噴100mm、安設(shè)第一遍錨桿、掛兩層鋼筋網(wǎng)、橫向上直徑12mm圓鋼焊接的鋼筋梯、上緊托盤螺母，然后第二次噴射混凝土100 mm。拉第二層底后，站在浮貨上在巷道拱頂在第一遍錨桿間安設(shè)第二遍錨桿。錨桿實(shí)際間排距600×600（mm）。錨桿外露長度200 mm。然后掛兩層鋼筋網(wǎng)、縱向上直徑20mm圓鋼焊接的鋼筋梯、上緊托盤螺母，第三次噴射混凝土100 mm。完成上述支護(hù)后安設(shè)錨索，每兩根錨索共用一根梁。然后復(fù)噴混凝土100 mm。4次噴射混凝土累厚400 mm。（2）硐室拱基線以下直墻部分第四層拉底后，墻體及時初噴100mm、安設(shè)錨桿。錨

9、桿外露長度400 mm。掛兩層鋼筋網(wǎng)、橫向上直徑20mm圓鋼焊接的鋼筋梯、上緊托盤螺母。第二次噴射混凝土100 mm。接下來縱向掛25型鋼梁，排距1200mm。貼鋼梁外掛一層鋼筋網(wǎng)、上緊托盤螺母，第三次噴射混凝土120 mm。最后掛一層鋼筋網(wǎng)、橫向上直徑20mm圓鋼焊接的鋼筋梯、上緊托盤螺母，復(fù)噴混凝土80 mm。4次噴射混凝土累厚400 mm。第三次、第四次噴射混凝土?xí)r，必須將型鋼梁下端頭留300 mm長度不噴，為下一層掛梁搭接上卡纜用。上下兩層型鋼梁搭接后用卡纜連接。5 結(jié) 語施工實(shí)踐證明，在地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大斷面硐室采用這種施工工藝在技術(shù)是可行的。它不僅在一般圍巖的硐室中適用，還可用于圍巖破碎、層節(jié)理較發(fā)育及存在煤巖互層和斷層的硐室中。通過摸索為以后施工大斷面硐室總結(jié)出一條成功的經(jīng)驗(yàn)。參考文獻(xiàn)1 何滿朝等.中國煤礦錨桿支護(hù)理論與實(shí)踐.科學(xué)科學(xué)出版社.2004.2 何滿朝等.中國煤礦軟巖巷道工程支護(hù)設(shè)計與施工