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(xiàn)比較劇烈，巷道維護困難，主要表現(xiàn)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(jù)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�。�
　　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(jù)測量結果進行反饋，以確定二次支護結構的參數(shù)，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(lián)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(shù)，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(xiàn)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(xiàn)的，必須采用聯(lián)合支護的方式。由于全國各礦區(qū)松軟巖性質(zhì)多種多樣，井下地質(zhì)條件及生產(chǎn)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(wǎng)、噴射混凝土支護（簡稱錨網(wǎng)噴支護）；錨桿、金屬網(wǎng)、鋼架、噴射混凝土支護（簡稱錨網(wǎng)噴架支護）；錨桿、噴射混凝土和錨索聯(lián)合支護（簡稱錨噴索支護）；錨桿、金屬網(wǎng)聯(lián)合支護（簡稱錨量網(wǎng)支護）；錨桿、金屬網(wǎng)、可縮性金屬支架聯(lián)合支護（簡稱錨網(wǎng)架支護）；錨桿、金屬網(wǎng)、桁架支護（簡稱錨網(wǎng)桁支護）；錨、梁、網(wǎng)、噴、注漿聯(lián)合支護；可縮性金屬支架。
　　大量的工程實踐證明，錨噴、錨網(wǎng)噴、錨網(wǎng)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(lián)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(chǎn)150萬t，隨著開采深度的增加和地質(zhì)條件的復雜變化，回采巷道出現(xiàn)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(xiàn)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(chǎn)能力，安全生產(chǎn)，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(jù)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(zhì)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(wǎng)聯(lián)合支護方式，支護參數(shù)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(shù)，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(wǎng)：ф=3mm,網(wǎng)格尺寸e

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