深部大断面硐室支护技术在林西矿的应用

1、深部大断面酮室支护技术在林西矿的应用深部大断血術室支护技术在林西矿的应用【摘要】林西矿12水平水泵房位于标高-1 000 m水平13煤 层底板岩层中。该巷道围岩裂隙发育，传统的锚喷支护无法满足巷道 要求。采用锚网喷+注浆锚索支护方式，有效控制巷道围岩变形，确 保施工安全，并取得了良好的经济效益。【关键词】深部；围岩；支护12水平水泵房是林西矿由11水平向12水平延深工程中的主要 排水工程,肩负着12水平至10水平矿井排水工作。巷道断面设计大， 服务年限长。在沿13煤层底板施工过程中，遇到小型隐伏构造，岩 石破碎，裂隙发育，在围岩应力作用下巷道变形，易出现冒顶及片帮 现象。1地质条件12水平水泵

2、房施工于13煤层底板岩层，13煤层底板主要岩性为 细粉砂岩，黑灰灰色，上部为细砂岩、粉砂岩，下部为泥质砂岩, 岩层走向209。-220° ,倾角10°18。,平均14° ,岩性较碎, 围岩易发生冒落或片帮。2工程概况12水平水泵房设计长度44 m,设计断面规格为6500mmx 6000 mm, 断面面积34. 5m2o原支护形式为锚网喷+架棚支护，使用4)22mmx 1800mm右旋等强螺纹锚杆，间排距800伽，钢筋网使用直径 为6mm冷拔丝，网格规格120mmx120mni，网片长x宽=2200mmx 1000 喷射混凝土强度不低于c15,封闭浆厚度不小于40,

3、成巷后总厚度不小于100 mm；棚子使用特制29u 6. 5mx 6. 0m拱形支架。棚距600mm, 搭接450mm,搭接处使用3套卡缆，卡距150mm,卡缆紧固力不小于 150n. mo因巷道断面大，采用正台阶法施工，第一层台阶高度3250mm, 二层台阶高度2750mm，第一层台阶施工长度68m。锚网喷支护完毕 后，再施工第二层台阶，最后架棚支护。笫二层施工完后，架设拱形 支架时涉及人员，需站在脚手架上操作，难度大，若单纯锚网喷支护 后期巷道很难维护。后经过对支护方案优化，采用锚网喷+注浆锚索 支护方法。使用(1)22mmx2400mm高强锚杆，4)22mmx8000 m中空注 浆锚索，

4、最后对巷道顶帮喷射永久混凝土。3支护材料(1) 锚杆：d)22minx2400mm高强锚杆。全面由巷道正顶向两帮 800mni间距布置19根，巷道顶帮围岩破碎吋，视情况加密锚杆。(2) 钢筋网：6mni冷拔丝制作，网格规格120mmx 120mni,全断 面铺设。(3) 托盘:规格为125mmx 125mm,钢板厚度不小于5mm。(4) 树脂药卷：每根锚杆用3卷k2333树脂锚固剂，每根锚索 用5卷k2333树脂锚固剂.(5) 混凝土：使用标号p. 042. 5r普通硅酸盐水泥，浆料配比为 水泥：陶粒土二x 3,浆体强度2c15,另加入水泥用量的24%速凝 剂。速凝剂和骨料必须搅拌均匀，对淋水

5、较大区域，可酌情加大速凝 剂的掺入量，但最多不超过水泥用量的7%。(6) 锚索：使用4)22mmx8000m中空注浆锚索，间排距2. 5m, 以泵房巷道正顶向两帮全断面每排布置7根。(7) 注浆材料：按规定的水灰比1： 2配好浆液，搅拌均匀并加 入8%的acz i添加剂。4锚网喷加注浆锚索支护工艺流程：第一层(第二层)台阶全断面爆破一由外往里先顶后 帮找掉一看线打锚杆眼一安装树脂药卷、锚杆一铺设钢筋网一上紧锚 杆托盘一喷射封闭浆一看线打锚索眼一安装树脂药卷和锚索一锁紧 索具一注浆f上紧注浆口f喷射永久浆。5安全技术措施与支护分析5. 1巷道分层全断面爆破爆破施工后，及吋由往向里，先顶后帮进行找

6、掉，并对顶帮采用 打锚杆挂网支护，减少巷道围岩空顶吋间，即确保顶板支护安全，乂 能缓解围岩压力释放。使用高强锚杆支护后，围岩变形位移量减少, 防止了巷道顶部出现冒落，两帮发生片帮。5.2锚网支护支护完毕后，及时对顶帮喷射混凝土封闭围岩，减少围岩在空气 中裸露时间，从而降低围岩风化程度，提高了围岩自身承载能力。5. 3注浆锚索支护工艺(1) 锚索运输过程中，应保持锚索表面清洁，避免锚索粘满泥、 灰、煤粉、油和水，影响锚索与树脂和注浆液体的粘结效果。锚索可 适当弯曲，但弯崩半径不能小于500mm,弯崩半径太小易造成锚索注 浆管折曲、变形，在注浆过程中形成大的阻力。(2) 打锚索眼吋，应采用32金刚

7、石钻头。眼深度为锚注锚索 长度减300mm。打眼时注意巷道顶或帮较破碎地方，应将钻孔口破碎 岩块、浆皮找下来，清理出孔口位置，以便于封孔和控制打孔深度。 钻孔完毕后应注意清孔，使得水泥浆液与孔壁更充分接触，并防止岩 粉粒堵塞注浆通路。(3) 安注锚索、张拉及封孔，用锚索将5卷锚固剂推入钻孔底 部，在距锚索尾部1.2m处缠绕包装布或棉纱，然后把锚索尾部六方 直接插到锚杆机输出上，开动锚杆机，边搅拌边推进，至锚索安装到 钻孔底部。待锚固剂固化后，装上橡胶塞、托盘、锚具，采用©22张拉机 具张拉锚索至10t进行预紧。钻孔时，由于围岩破碎，易导致孔口处成喇叭口形。可采用锚索 托盘前加一段钢管

8、将止浆塞推入钻孔深处的方式封孔，以保证注浆质里。(4) 锚索注浆配料，先用清水将搅拌桶冲洗干净，严禁用井下 长期存放后的水泥，严禁使用结块水泥，并保证水泥里不混入砂子等 杂物。向搅拌桶内注入清水，根据一次注浆孔的数量确定水量。开动搅 拌机，开始吋速度较慢，向桶内加入水泥，边加入边搅拌。水泥须缓 慢加入，并不断搅拌。若出现搅拌机搅不动情况，可关闭搅拌机，把大的水泥块破碎, 然后再开搅拌机。搅拌机工作期间，严禁将手伸入桶内，以免受伤。按规定的水灰比1： 2配好浆液，搅拌均匀并加入8%的acz-i 注浆添加剂，使水泥水化后即可注浆。(5) 锚索注浆：调试好注浆泵后，将注浆接头连到锚索尾部， 接上注浆

9、管，开动注浆泵，缓慢打开注浆阀门，关闭放浆阀门，开始 注浆。注浆压力达到7mpa,或有浆液流出，打开放浆阀，关闭注浆阀 门，卸下注浆连接头即可注下一条锚索。注浆过程中每个钻孔应一次性注满，如中途停滞，浆液水分流失 后硬化，造成注浆通路堵塞。(6) 注浆设备清洗：每个班注浆完毕后，都应立即把吸浆笼头 移至清水筒内，分别开、闭、放、注浆阀门，洗泵2niin以上，直至 放浆阀门排出的水清澈为止。然后移出吸浆笼头，再运转1 min (以 便将泵内残存的液体排完)，最后切断电源停机。最后涂防锈油组装 好备用。5. 4注浆锚索安设后续作业安设完毕后，应自下而上，先墙后拱进行永久混凝土喷射，达到 封闭锚杆和锚索，防止锚索、锚索和索具锈蚀，并增加混凝土支护厚 度，从而增加巷道支护强度。6结论(1) 分层掘进后，及吋对巷道用高强锚杆+钢筋网+封闭浆支护， 减少围岩受压变形，增加巷道支护强度，保证安全施工。(2) 采用注浆锚索加强支护，增加大断面嗣室围岩岩体自承能 力，大大改变改善巷道支护强度。(3) 喷射永久混凝土支护，杜绝金属锚杆、锚索、索具等氧化 锈蚀，增加混凝土支护厚度，从而