軟巖回采巷道支護設計

　　1 軟巖巷道的特征
　　軟巖巷道最明顯的特征是地壓顯現比較劇烈，巷道維護困難，主要表現在圍巖的自穩(wěn)時間短、來壓快、圍巖變形量大、速度快、持續(xù)時間長、四周來壓、底鼓明顯、遇水膨脹、變形加劇，可以用4個字來概括：松、散、軟、弱。
　　2 松軟巖巷道支護原理
　　軟巖層巷道支護的著眼點應放在充分利用和發(fā)揮自承能力上。支護原理是：根據巖層不同屬性，不同地壓來源，從分析地壓活動基本規(guī)律入手，運用信息化設計方法，使支護體系和施工工藝過程不斷適應圍巖變形的活動狀態(tài)，以達到控制圍巖變形、維護巷道穩(wěn)定的目的。具體的說，有以下幾個方面：
　　1）必須改變傳統(tǒng)的單純提高支護剛度的思想，支護結構及強度應與加固圍巖、提高圍巖自承能力相結合，與圍巖變形及強度相匹配，實踐證明，單純提高支護剛度的做法是難以奏效的；
　　2）必須采取卸壓、加固與支護相結合的方法，統(tǒng)籌考慮、合理安排，對高應力區(qū)，要卸得充分，對大變形區(qū)，要讓得適度，對松散破碎區(qū)，要注意整體加固，對巷道圍巖整體要支護住；
　　3）進行圍巖變形量測量，準確地掌握圍巖變形的活動狀態(tài)，根據測量結果進行反饋，以確定二次支護結構的參數，確定補強時間，再次支護時間和封底時間；
　　4）肅立綜合治理、聯合支護、長期監(jiān)控的支護思想體系。
　　3 松軟巖巷道支護原則
　　早期的支護理論沿用地面結構工程原理設計支護參數，圍巖是支護的對象，支護只是人工構筑的承載工具而已。然而，現在巖石力學揭示，巖石破裂后具有殘余強度，松動破碎圍巖仍具有相當高的承載能力，圍巖既是支護壓力的根源，又是抵抗平衡原巖應力的承載體，而且是主要的承載結構體。支護的作用在于維護和提高松動圍巖的殘余強度，充分發(fā)揮圍巖的承載能力。因而，在松軟巖巷道支護中，要遵循以下幾方面原則：
　　1）維護和保持圍巖的殘余強度原則。
　　2）提高圍巖殘余強度的原則。
　　3）充分發(fā)揮圍巖的承載能力的原則。
　　4 軟巖巷道支護方法
　　軟巖巷道支護方法，并不是單一的支護可以奏效的，也不是一次支護最終可以實現的，必須采用聯合支護的方式。由于全國各礦區(qū)松軟巖性質多種多樣，井下地質條件及生產條件多變，加上施工習慣也不盡相同，因此，軟巖巷道的支護形式也是多種多樣的。歸納起來，主要有下列幾種形式：
　　錨桿噴射混凝土支護（簡稱錨噴支護）；錨桿、金屬網、噴射混凝土支護（簡稱錨網噴支護）；錨桿、金屬網、鋼架、噴射混凝土支護（簡稱錨網噴架支護）；錨桿、噴射混凝土和錨索聯合支護（簡稱錨噴索支護）；錨桿、金屬網聯合支護（簡稱錨量網支護）；錨桿、金屬網、可縮性金屬支架聯合支護（簡稱錨網架支護）；錨桿、金屬網、桁架支護（簡稱錨網桁支護）；錨、梁、網、噴、注漿聯合支護；可縮性金屬支架。
　　大量的工程實踐證明，錨噴、錨網噴、錨網以及可縮性金屬支架錨鎖等都是松軟巖巷道支護有效的支護手段。有時可單獨使用，有時可相互配合聯合使用。
　　5 支護實例
　　扎賚諾爾礦務局鐵北礦屬于典型的軟巖巷道，原以U型鋼和木棚支護為主，年產150萬t，隨著開采深度的增加和地質條件的復雜變化，回采巷道出現了嚴重破壞，使回采工作無法正常進行。該區(qū)掘進的Ⅱ2（沿煤層），自掘進之日到現在已翻修6次，且每個分層順槽至少翻修兩次。為保證礦井的生產能力，安全生產，改變其支護方式是非常重要的。
　　設計巷道斷面形狀和支護方式，根據前面論述的軟巖圍巖巷道的特征，支護原理餓方法（本設計采用工程類比法和實測法）及該礦的地質情況，設計該工作面回采巷道為拱形斷面，采用錨桿-錨索-鋼筋梯-金屬網聯合支護方式，支護參數如下：
　　1）錨桿直徑ф=18mm，錨桿有效長度：L=L1 h L2
　　式中 L--錨桿長度；
　　L1--錨桿外露部分長度，取L1=0.5m；
　　H--松動圈尺寸，由聲波檢測儀實測松動圈尺寸h=1.5m
　　L2--錨桿在穩(wěn)定巖層中長度，取L2=0.4m
　　故：L=L1 h L2=0.15 1.5 0.4=2.05m
　　考慮到本局未采用過錨桿支護，所以在設計上加大了安全系數，取L=2200mm,間排距e=i =600mm；
　　2）錨索直徑ф=15.24mm，錨索有效長度L=6000mm，兩錨一索，錨索排距i=1800mm；
　　3）鋼筋梯：直徑ф=16mm,梯寬B=100mm；
　　4）金屬網：ф=3mm,網格尺寸e

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