柳海軟巖支護(hù)

錨網(wǎng)噴+錨索+礦用工字鋼桁架”聯(lián)合支護(hù)在軟巖施工中的應(yīng)用我單位施工的山東省柳海煤礦，地質(zhì)條件復(fù)雜，屬下第三系地層，主要巖性為泥巖、泥灰?guī)r、含油泥巖、鈣質(zhì)泥巖，巖石結(jié)構(gòu)松軟，穩(wěn)定性差，來壓快，巷道底鼓嚴(yán)重，圍巖變形量大，持續(xù)時間長，易風(fēng)化，遇水易泥化膨脹，易掘難支，是典型的軟巖。建礦初期采用傳統(tǒng)的錨網(wǎng)噴支護(hù)和混凝土澆注支護(hù)，由于壓力較大，后又改為錨網(wǎng)噴+U型鋼可縮性支架聯(lián)合支護(hù)，經(jīng)過實踐證明這幾種支護(hù)形式都以失敗告終。由于地壓大，支架被壓壞嚴(yán)重，有的完全失去承載能力，使巷道遭到破壞，甚至報廢。基于以上情況，2004年柳海礦業(yè)公司與中國礦大專家組共同推出了新的支護(hù)形式———錨網(wǎng)噴+錨索+礦用工字鋼桁架聯(lián)合支護(hù)的新構(gòu)想：首先“讓”圍巖有限制的變形，釋放壓力，避開應(yīng)力高峰，待圍巖變形趨于穩(wěn)定后，再進(jìn)行支設(shè)桁架“抗”壓。經(jīng)過一年多的實驗證明，這種支護(hù)形式基本滿足了柳海煤礦軟巖支護(hù)的需要，出現(xiàn)了前所未有的好局面。Lr—t>rh一、掘進(jìn)由于軟巖的遇水易泥化膨脹的特性，鉆眼采用干式鉆眼法，以控制圍巖的膨脹變形，消除膨脹壓力，也可以有效的防止底鼓的發(fā)生；爆破法掘進(jìn)巷道，在圍巖中產(chǎn)生爆破震動，甚至形成炮震裂縫，周邊圍巖常因凹凸不平而加劇應(yīng)力集中，從而加速了圍巖的松動破壞，造成過大的圍巖壓力，尤其對地質(zhì)條件較差的圍巖影響更為嚴(yán)重。因此，在爆破施工中采用淺眼光爆技術(shù)，打淺眼，少裝藥，放小炮，毫秒爆破，減小震動波對圍巖的擾動，使巷道軟巖具有一定的自穩(wěn)時間，并能迅速轉(zhuǎn)入支護(hù)工作。對于松散破碎較嚴(yán)重的巖層，如不能采用全斷面放炮掘進(jìn)時，應(yīng)采用只放掏心炮然后用風(fēng)鎬擴(kuò)刷的掘進(jìn)方法，加強(qiáng)巷道的成型管理和頂板管理，防止圍巖因冒落、片幫而失穩(wěn)，從而產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。二、錨網(wǎng)噴巷道掘刷成型后，盡快噴漿封閉圍巖，巷道圍巖曝露時間越長，圍巖松動愈往深處發(fā)展，圍巖應(yīng)力就越大，易風(fēng)化的圍巖更是如此。及時封閉不僅能保持圍巖的原巖狀態(tài)，而且能防止圍巖表面被水軟化，對易風(fēng)化的巖層還能起到防止風(fēng)化的作用。及時錨網(wǎng)噴支護(hù)。錨網(wǎng)噴結(jié)構(gòu)直接接觸圍巖，及時錨網(wǎng)噴可以在巷道發(fā)生破壞前限制圍巖的變形與位移，改變其應(yīng)力狀態(tài)，提高巖體的強(qiáng)度，使圍巖不進(jìn)入松動狀態(tài)，充分發(fā)揮巖體“自己支護(hù)自己”的能力，使其較快向穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)化。原巖應(yīng)力狀態(tài)經(jīng)歷了從“平衡”到“不平衡”到“新平衡”的變化過程，錨網(wǎng)噴積極參與了這個應(yīng)力變化的全過程，使圍巖在新的應(yīng)力平衡條件下處于穩(wěn)定狀態(tài)。三、施打錨索錨索采用長度8米的鋼絞線錨索，因為錨索較長，可以錨固在巷道松動圈以外較穩(wěn)定的巖層中，錨固力比錨桿更大，使原來由錨桿支護(hù)形成的“承載圈”更大，增強(qiáng)了圍巖的自身穩(wěn)定性，起到了懸吊作用，及對錨網(wǎng)噴支護(hù)和圍巖的補(bǔ)強(qiáng)加固作用。四、支設(shè)桁架桁架為11#礦用工字鋼加工而成的雙層桁架，此桁架為有底拱的全封閉鋼性支架，架間采用90#或75#角鋼拉桿三角形聯(lián)結(jié)。桁架的支設(shè)位置為滯后迎頭15—20米，一般桁架至巷道頂、幫之間預(yù)留300?500mm的變形空間，使巷道圍巖進(jìn)一步釋放壓力，待巷道圍巖應(yīng)力的高峰期過后，巷道頂、幫部有局部位置接觸桁架時，立即噴射混凝土，使巷道與桁架完全接觸，然后設(shè)礦壓觀測點，并盡可能連續(xù)觀測圍巖的位移和變形，待圍巖趨于穩(wěn)定后，合理選擇支護(hù)時間，復(fù)噴或澆注混凝土至覆蓋桁架，與錨網(wǎng)噴、錨索、雙桁架共同形成了巷道的支護(hù)機(jī)構(gòu)?！板^網(wǎng)噴+錨索+礦用工字鋼桁架”聯(lián)合支護(hù)是在“新奧法”施工基本思想和指導(dǎo)原則的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國其他礦區(qū)的軟巖工程實踐經(jīng)驗