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深井软岩巷道支护方案设计原则及分析
摘要:随着矿山开采及其他岩土工程领域的迅速发展,软岩支护与矿压控制问题就变得愈加突出。本文分析了深部地质条件下的现有支护方式属锚网喷支护与U型钢拱形支架联合支护方式的特点,提出了深井巷道矿压的相应控制原则,设计了深井软岩巷道的让压与锚注支护方案。实践验证了理论分析的正确性及有效性。此方案具有较为理想的支护效果,可以实现较好的经济利益。
关键词:深井软岩巷道支护围岩压力让压锚注
0引言深部软岩巷道围岩压力具有来压迅猛,围岩变形量大,巷道四周同时来压和持续流变,以及对各类扰动极为敏感等特点。软岩巷道的支护一直被视为困扰煤矿生产的一大难题,因而对深部软岩巷道的支护技术研究具有重要的理论及实际意义。深部高应力软岩巷道支护,常采用锚网喷支护与U型钢拱形支架联合支护方式。实际施工中,锚喷支护与U型钢支架同时施工,没有考虑两种支护之间合理间隔时间,没有有效地使用U型钢支架避开初期围岩的剧烈变形。在锚喷支护未有效发挥作用之前,U型钢支架已经产生了严重变形或破坏,影响了支架的承载能力和可缩性能。本文针对深井软岩巷道的地质条件,分析了现有支护方式属锚网
f喷支护与U型钢拱形支架联合支护方式的特点,提出了深井巷道矿压的相应设计原则,采用让压与锚注支护方案,保证了软岩巷道的快速施工及长期稳定,为解决深井软岩巷道的支护问题提供了合理的解决方案,取得了显著的经济与安全效益。
1新支护方案设计原则软岩巷道支护时软岩进入塑性状态不可避免,应以达到其最大塑性承载能力为最佳;同时其巨大的塑性能(如膨胀变形能)必须以某种形式释放出来。11选择最佳支护时间是软岩巷道支护的关键因素之一。深井软岩巷道支护允许出现稳定塑性区,最佳支护时间是严格限制非稳定塑性区的扩展的宏观判别标志。选择合适的二次支护时间。在松软岩层中采用一次成巷,立即封闭围岩和构筑永久支护的施工工艺,往往收不到应有的效果。除非采用可缩量足够大的支护,否则,不宜巷道掘出后就立即架设永久支架,应采用先“柔”后“刚”的二次支护。支护滞后的时间必须在岩体能保持自稳的条件下选择。一次支护应紧跟掘进头,尽早安设,若对围岩不采取及时封闭补强和加固措施,任其松动变形,则可能导致围岩破坏和冒落。二次支护支架通常应在掘巷引起的围岩变形基本上趋于稳定时安设,一般约掘后50d左右,并在设计巷道断面r