深井大断面硐室支护技术实践

第３８卷第１４期　．７６．　２　０　１　２年５月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖ０１．３８　Ｎｏ．１４　Ｍａｖ．　２０１２　文章编号：１００９—６８２５（２０１２）１４—００７６－０２　深井大断面硐室支护技术实践　陈摘兵　陈金锁　方武松　（１．国投新集能源股份有限公司口孜东矿，安徽阜阳２３６１５３；　２．国投新集能源股份有限公司新集一矿，安徽凤台２３２１７２）　要：以某深井大断面硐室支护为例，阐述了巷道断面形状及规格、支护形式、循环进尺方面的内容，并提出了相应的施工方法，　实践证明，采用合理的支护方式，取得了良好的支护效果，可指导同类工程施工。　关键词：深井，硐室，大断面，锚网索喷　中图分类号．ＴＵ７６１．４　１　工程概况　（１３．１）采区轨道上山绞车房硐室荒断面７１．０１　ｍ　，净断　面６９．５２　ｒｎ２，主要在１３—１煤层底板泥岩、砂质泥岩层中施工，局部　岩层较松软，构造裂隙发育，局部岩层较破碎。经研究，该硐室采　用锚网索喷支护。　２永久支护　２．１　巷道断面形状及规格　断面为直墙半圆拱形断面，拱基处净宽１１　ｍ，墙脚净宽１１　ｍ，　净高７．５　ｍ，净断面积６９．５２　ｍ　，设计喷厚７０　ｍｒｆｌ，掘进断面积　７１．０１　ｍ　，墙高２．０　ｍ。　２．２永久支护形式　１）锚网索支护。锚杆间排距７００　ｍｍ　ｘ　７００　ｍｍ，锚索间排距　为１．５　ｍ　ｘ　１．４　ｍ。锚杆每排３４根，锚索每排１１根，Ｍ５钢带沿巷　道走向布置，压在锚索垫板之下，共１１排。施工中帮部锚杆滞后　迎头不超过６排，锚索滞后迎头不超过１０　ｍ。２）喷混凝土盖锚杆　锚网，喷层厚度７０　ｍｍ。喷混凝土强度Ｃ２０，配合比（重量比）为水　泥：黄砂：瓜子片＝１：２．１３：２．１３，水灰比为０．４５：１，速凝剂掺入量　为水泥重量的４％。３）综掘机割完岩或爆破后，绞车房施工时先　喷浆，后进行锚网索支护。锚杆布置形式为五花布置，施工时按　相对应的Ａ断面和Ｂ断面交替施工，使锚杆成为五花布置。Ａ断　面施工时以正顶第一根锚杆为准向两侧按照间距７００　ｍｍ布置锚　杆，并在两侧第８根和第９根锚杆之间增加１根锚杆，补打锚杆间　距均为３５０　ｍｍ。Ｂ断面施工时以巷道中线为准在中线两侧各　３５０　ｍｍ处开始施工锚杆，并在正顶以及第８根和第９根锚杆之间　增加１根锚杆，补打锚杆间距均为３５０　ｍｍ。　２．３循环进尺　正常情况下采用戴帽点柱做临时支护，采用综掘机掘进时每　循环施工两排，循环进尺１．４　ｍ，最大控顶距不超过１．６　ｍ；采用放　炮掘进时，每循环施工三排，循环进尺２．１　ｍ，最大控顶距不超过　２．２　ｍ。岩陛差时经有关部门现场鉴定后采用超前钢筋做临时支护。　２．４永久支护材料　１）锚网索支护材料：锚杆采用左旋无纵筋专用Ⅱ级高强螺纹　钢锚杆，规格为　２　ｍｍ　ｘ２　５００唧；锚杆托板采用厚１０　ｎ，ｌｌｎ钢板　加工成碟形墩窝托板，规格为长ｘ宽×厚＝１２０　ｍｍ×１２０　ｍｍ　ｘ　１０　ｍｍ；锚网采用　唧钢筋焊制，规格为长Ｘ宽＝２　０００　ｎ＇ｌｌ＇ｎ　ｘ　１　０００　ｍｍ，网孔规格为１００　ｍｍ×１００　ｍｍ；钢带采用＋１２姗圆钢　焊制Ｈ形钢带，规格为３　０００　ｌｌ１ｒＩｌ，２　５００　ＩＩｌＩｎ和１　６００　ｍｍ三种；Ｎ５　钢带采用厚５　ｍｍ的Ｑ２３５型钢板加工钢带，规格为长３　０００　ｎｌｌｌｌ，　宽１９０　ｌ＇ｎｌｍ，每隔１　４００　Ｉｎｌ＇ｎ布置一个直径３０　ｍｍ的钻孔；锚索采用　收稿日期：２０１２－Ｏ２＿２ｌ　作者简介：陈兵（１９７４－），男，助理工程师　文献标识码：Ａ　＋２１．８　ｌｎｌｍ钢绞线加工，长度为９．３　ｍ；锚索托板采用厚１４肼ｎ钢板　加工，采用大小两块托板叠加，大托板规格为长×宽×厚＝３００　ｒｍ　Ｘ　３００　ｍｍ×１４　ｍｍ，小托板规格为长ｘ宽ｘ厚＝１５０　ｍｍ　ｘ　１５０　ｍｍ×　１４　ｍｍ；锚固剂采用ＮＳＫ２８５０型。２）喷混凝土支护材料：水泥选　用Ｐ．Ｃ３２．５水泥，黄砂选用中粗砂，瓜子片选用粒径为５—砌～　１０　ｎｌｎｌ的碎石子，速凝剂选用ＪＬｏ６Ｑ型。　２．５支护质量要求　１）锚杆抗拔力不小于８ｏ　ｋＮ／根，锚索预应力不小于１６０　ｋＮ／根，　锚杆螺母扭矩力不小于４００　Ｎ・ｍ；锚索必须生根在稳定的岩层中　不小于２　ｍ，否则应加长锚索长度；锚网紧贴岩壁，网间压接绑扎　牢固，搭接长度符合要求；钢筋网采用锚杆（Ｈ钢带）压茬，钢筋网　搭接不小于１００咖，钢带搭接１００　ｎ＇ｌｎｌ～２００　ｍｍ，用１４号铁丝联　网，联网点距不大于３００　ｍｍ；墙基基础深度为１００　ｍｍ，允许偏差　不大于１０％；巷道顶板岩层松软时，应缩小锚索间排距，锚网索喷　巷道帮部未支护高度不超过１．６　ｍ。　２）喷混凝土表面平整度不大于５０　ｍｍ（１　ｍ　范围内），速凝剂　必须随喷随掺，不得提前掺入料中；喷混凝土连续洒水养护２８　ｄ，　第一周每小班洒水不少于１次，以后每天洒水不少于１次；喷混凝　土应严密封实巷顶、帮，不允许出现空洞、不得出现露筋露网现　象；喷浆料要搅拌均匀，搅拌次数不少于３次。　３施工方法　１）因巷道断面较高，绞车房硐室分台阶施工，先施工绞车房　硐室圆弧顶以下３．５７　ｍ，综掘机拐弯施工顶部剩余部分，并进行　反刷，上部施工完后施工下部４　ｎｌ，圆弧顶以上的部分全部施工支　护完成后，再进行圆弧顶以下部分的排底、刷帮支护工程。　２）在施工下部之前上半部分必须支护到位，下部施工过程中　裸露山前高度不得超过１．６　ｍ，帮部高度超过１．６　ｍ后，必须对超　过部分及时进行挂网补锚杆支护。　３）采用综掘机截割下部时可先截割绞车房左半部，然后截割　绞车房右半部，左右部分形成台阶处必须每班安排专人观察，及　时凿掉裸露的活矸浮石。　４顶板管理　１）加强顶板管理，每次进入工作面前，班队长必须对工作面　顶帮安全情况进行一次全面检查，确认无安全隐患方可入内。　２）锚网支护时，必须由外向里逐排打齐顶板锚杆。拱部逐排　打９根顶部锚杆方可进行下一排的施工，锚杆不得沿层面、裂隙　面布置。每班后必须及时将迎头１０　ｉｎ内松动的锚杆垫板上　紧上牢。　３）锚杆、锚索垫板必须紧固，构件齐全，锚杆螺母必须用机械　第３８卷第１４期　Ｖｏｌ＿３８　Ｎｏ．１４　２　０　１　２年５月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＨＥＣＴＵＲＥ　Ｍａｙ．　２０１２　・７７・　文章编号：１００９－６８２５（２０１２）１４—００７７—０３　关于下沉时问函数模型的探讨　焦彪　吴长俊　曾武　（１．陕西彬长胡家河矿业有限公司，陕西咸阳７１３６００　２．中交四航局，广东广州５１０２３１）　摘要：简要介绍了地表下沉时间函数的几种模型，对目前应用较多的时间函数模型进行了对比分析，指出了各个模型的特点及　其适用性，从而建立正确的地表下沉时间函数模型，推动环境工程研究工作的发展。　关键词：地表下沉，Ｋｎｏｔｈｅ模型，Ｇｏｍｅｐｅ￣ｚ模型，Ｌｏｇｉｓｔｉｃ模型　中图分类号：ＴＵ４７８　文献标识码：Ａ　０　引言　在采矿工程中，地下矿物的开采也会引起地表下沉¨　，由于　影响地表下沉的因素很多，很难建立一种理论来准确描述地表的　下沉规律。根据实际的观测资料进行各种模型的曲线拟合，从而　建立较为准确的地表下沉时间函数模型是目前研究地表下沉的　ａ）Ｋｎｏ￣ｅ模型的下沉函数Ｗ（ｔ　重要手段。同样，在基础工程中，对地基沉降进行监测是十分必　要的　』。根据监测的地表下沉数据，建立合理的　一ｆ函数也是　非常重要的，它可以较为准确的反映地基沉降的一般规律，进而　可以预测地基的后期沉降和最终沉降，从而为分析建筑物的安全　性能提供可靠依据。下面对各种地表下沉的时间函数模型进行　简单介绍。　ｂ）Ｋｎｏ￣ｅ模型的下沉速度函数口（ｔ）　１　Ｋｎｏｔｈｅ时间函数模型　｜５　Ｊ　图１　Ｋｎｏｔｈｅ时间函数模型　Ｋｎｏｔｈｅ时间函数模型的表达式为：　针对Ｋｎｏｔｈｅ时间函数的局限性，有学者对其进行了改进　，　（ｔ）＝　一（１一ｅ　）　（１）　改进后的Ｋｎｏｔｈｅ时间函数表达式为：　－ｏｒ其中，埘一为地表下沉稳定时的最大下沉值，ｍｍ；ｃ为地表下　ｃｔ　＝ｗ（ｔ　）＝０．５ｗｋ［ｅ－ｃ￣＇－＇）＿ｅ］‘　＜　　ｃ３　沉影响系数，它与工作面的开采速度和上覆岩层的力学性质有关。　：一　，一。；　，对式（１）求导，就得到了地表下沉的速度表达式：　其中，　为该地表点的最终下沉值；Ｔ为下沉总时间，ｒ＝÷；　（ｔ）＝Ｗ（￡）　＝伽　ｅ　（２）　如图１所示为Ｋｎｏｔｈｅ时间函数模型的下沉曲线和下沉速度　ｃ为岩性时间系数。　曲线，从图ｌｂ）中可以看出，当ｔ＝０时，下沉速度　（０）＝ＣＷ　，随　对式（３）求导　即可得到地表下沉速度函数：　着时间的增加，下沉速度呈指数减小，这显然不符合地表下沉的　ｒ０．５ｃ　ｅ—ｃ（ｒ一‘）０＜ｔ≤Ｊｒ　一般规律。所以Ｋｎｏｔｈｅ时间函数模型在应用中具有局限性。　（￡）　｛０．５ｃｗ　￣ｅ一。（ｔ一　）ｒ＜ｆ≤　（４）　或扭矩扳手拧紧，确保锚杆垫板紧贴岩面，未接触部分必须楔紧　力学与工程学报，２００５，１６（４）：２１－２２．　垫实，不得松动。　［２］　何满潮，李国峰，任爱武，等．深部软岩巷道立体交叉硐室群　４）对锚杆（索）定期进行检查，对顶、帮失效的锚杆（索）应及　稳定性分析［Ｊ］．中国矿业大学学报，２００８，２（２）：９．　时在旁边重新补打合格，对松动的螺母应及时拧紧，松动的锚索　［３］　李　帅，岳喜占．千米深井大断面软岩巷道锚架注联合支护　锁具要及时补压。　技术［Ａ］．岩石力学与工程的创新和实践：第十一次全国岩　参考文献：　石力学与工程学术大会论文集［ｃ］．武汉：湖北科技出版　［１］何满潮，谢和平，彭苏萍．深部开采岩体力学研究［Ｊ］．岩石　社．２０１Ｏ．　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｏｆ　ｌａｒｇｅ・ｓｅｃｔｉｏｎ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｒｏｏｍ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｄｅｅｐ　ｗｅｌｌ　ＣＨＥＮ　Ｂｉｎｇ’ＣＨＥＮ　Ｊｉｎ．ＳＵＯ　ＦＡＮＧ　Ｗｕ－ｓｏｎｇ２　（１．　ｗ　Ｅａｓｔ　Ｃｏａｌ　Ｍｉｎｅ，Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ　Ｘｉ，　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｆｕｙａｎｇ　２３６１５３，Ｃｈｉａｎ；　２．Ｘｉｎｊｉ　１ｓｔ　Ｃｏａｌ　Ｍｉｎｅ，Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｉｎｖｅｓｔｅｍｎｔ　Ｘｉｎｊｉ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｆｅｎｇｔａｉ　２３２１７２，Ｃｈｉａｎ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ　ｔｈｅ　ｌａｒｇｅ．ｓｅｃｔｉｏｎ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｌｏｏｍ　ｓｕｐｐｏ￣ｏｆ　ａ　ｄｅｅｐ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　ｔｈｅ　ｔｕｎｎｅｌ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ｓｈａｐｅ　ａｎｄ　ｓｐｅｃｉｉｆｃａｔｉｏｎｓ，ｓｕｐｐｏ￣ｆｏｒｍｓ，ａｎｄ　ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ　ｓｉｚｅｓ　ａｎｄ　ＳＯ　ｏｎ，ａｎｄ　ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｐｒｏｖｅｓ　ｔｈａｔ　ｇｏｏｄ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｅｆｆｅｃｔ　ｉｓ　ａｃｈｉｅｖｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ａｐｐｌｙｉｎｇ　ｒａｔｉｏｎａｌ　ｓｕｐｐｏ￣ｍｅｔｈｏｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄｅｅｐ　ｗｅｌｌ，ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｌｏｏｍ，ｌａｒｇｅ　ｓｅｃｔｉｏｎ，ａｎｃｈｏｒｅｄ　ｎｅｔ　ｓｐｒａｙ　收稿日期：２０１２—０２—１７　作者简介：焦彪（１９８６一），男