大断面机头硐室软岩支护技术.pdf

68 东 晨 科技 2 0 0 6 年 增 刊 大断 机 势硐 室软岩 支护技术 枣庄矿业集团有限责任公司新安煤矿赵伟 关键词 大断面 机头硐室 软岩支护 参数施工工艺 ● 新安煤矿是枣庄矿业集团建设的一座新矿井， 原设计生 产能力O ． 6 Mt ／ a ， 矿井采用立井下山开拓方式布置。经矿井 技术改造， 2 0 0 4 年生产能力达 3 M t 。 1 工程概况 新安煤矿将原施工的行人下山改造为提升运输系统， 需 要施工一个新强力皮带机头硐室。 机头硐室位于 一l O O m水平， 在 一l O O m轨道石门上面立 交通过， 岩柱 3 m ； 与老胶带输送机巷平行， 间距 2 0 m 。巷道上 距第四纪侏罗系 6 m， 岩性以砂泥岩互层为主， 岩层强度低 ， 围岩节理发育， 滑面较多， 遇水膨胀泥化， 给支护工作带来相 当大的难度。在施工中， 吸取该段其它巷道的支护经验， 采 取了锚网梯喷、 架矿工字钢及钢筋混凝土 3层防线联合支 护， 取得了较理想的效果。 2 一l O O m水平部分巷道及支护状况 一 l O O m水平部分巷道均为半圆拱形断面， 多采用锚网 喷支护， 局部加混凝土碹联合支护。在施工过程中， 因地压 显现， 围岩变形量大且持续时间长 ， 与新强力皮带机头硐室 相邻部分巷道均发生了不同程度的变形， 主要表现在两帮内 挤、 顶帮浆皮开裂， 曾先后组织人员进行修复， 如 一l O O m轨 道石门， 该段重新进行了刷帮、 挑顶， 采取锚网梯喷和混凝土 碹支护来满足使用要求。修复工作既增加了工作量， 又不便 于施工， 极大地影响了安全生产。 3 软岩特征及其支护原则 软岩是具有特殊工程地质特征和物理力学性质的岩体， 它具有强度低、 裂隙发育、 岩体松散破碎、 遇水膨胀软化等特 征， 开挖后围岩产生膨胀变形， 变形速度快， 时间效应长， 节 理裂隙发生张开、 位移和扩容， 甚至失稳 ， 易造成工程支护结 构的严重损坏。实践证明， 软岩支护应遵循“ 防水封闭、 以柔 克刚、 缓冲让压、 稳定支护” 的原则。 4 新强力皮带机 头硐室支护措施 4 ． 1 支护方案 机头硐窒处于巷道密集区 图 1 。在施工 一l O O m轨道 石门和老胶带输送机巷时， 由于巷道岩层为砂泥岩互层， 裂 隙发育， 层理明显， 有滑面， 且淋水较大， 并有局部涌水 ， 采取 了地面预注浆方式。考虑到该硐室是矿井提升运输系统中 的咽喉工程， 力争建成后不出现破坏变形， 经过研究． 为确保 与第四纪侏罗系留有一定岩柱， 采取矩形断面施工 ， 确定其 支护形式为柔刚结合、 先柔后刚的 3 层防线结合 的联合支 护， 即外层全断面锚网梯喷支护 ， 墙内层为留有 5 0 m m让压层 的钢筋混凝土碹支护， 顶部中层为留有 5 0 m m让压层架设 1 2矿用工字钢 ， 内层为混凝土碹支护。 1 一 翻罐笼硐室； 2 一一l O O m轨道石门； 3 一 新强力电器硐室； 4 一 新强力机头硐室； 5 一上仓皮带巷； 6 一 老胶带输送机巷； 7 一 新清撒斜巷； 8 一 老清撒斜巷 图 1 新强力机头硐室平面布置示意图 4 ． 2 支护参数选择 1 外层锚 网梯喷支护。采用 1 8 w a n 2 4 0 0 m m螺纹钢 树脂锚杆， 间排距 8 0 0 m m8 0 0 m m， 每棵锚杆采用两块 Z 2 3 5 0 型树脂锚固剂进行端头锚固； 蛳 ． 5 a r m圆钢焊制的 l O O m m l O O m m网格金属网； 1 4 w a n圆钢焊制的 2 0 0 0 m m1 0 m m钢筋 梯； 喷混凝土厚 l O O m m。 2 留有 5 0 mm让 压层 的钢筋混凝 土碹 支护。采 用 1 6 w a n 间距 3 0 0 m m3 0 0 m m 构成的单层钢筋网 保护层厚 度 5 0 m m 、 C 2 5 级 4 0 0 h i m厚混凝土 ， 与锚网梯喷层留有 5 0 m m 的让压层 用泡沫板填充 。5 0 m m让压层是锚 网梯支护变形 空间， 起到缓冲让压作用 ， 避免浇筑的混凝土尚未达到设计 强度即被压坏的状况出现。 3 矿工字钢架设。采用 1 2 矿工字钢， 排距 4 0 0 1 1 1 1 1 1 。 架 设到事先浇筑好的钢筋混凝土墙上 ， 工字钢问及顶用混凝土 封闭以防锈蚀， 极大限度的均匀承受顶板载荷 ， 体现钢柔结 合的作用， 达到缓冲让压效果。 4 ． 3 施工工 艺 机头硐室设 计工程量 1 0 2 m 体积 2 7 2 o m 3 ， 最大断面积 3 6 m 2 ， 最宽处 7 ． 2 m， 最高处 5 m ， 为东南西北走向。 由施工队 在原行人下山半圆拱 1 1 ． 3 M 断面的基础上从两侧相 向刷 扩 ， 断面适当放宽 l O O m m， 刷扩采用了光面爆破， 坚持短段分 台阶先墙后拱、 先少后多的原则。即在原巷道基础上先刷宽 少的一帮， 分 l O m一段 ， 按正规循环， “ 三． 八” 工作制， 每班初 喷 3 0 m m～4 0 ram混凝土封闭， 再挂网复喷成型， 完成一帮 l O m 段后， 接着刷大另一帮； 另一帮锚网梯喷工作也结束后， 进行 下一段 l O m的施工。同时， 安排平行施工第一段的钢筋混凝 土碹支护。第一段钢筋混凝土碹工作再分5 m一段， 左、 右帮 维普资讯 2 0 0 6 年 增 刊 未 撼差 舛技 6 9 可编程针 器 在矽 山 量 业针 中的 应用 兖矿集团杨村煤矿张民曹思文祁洪晓蒋远飞 摘要利用 c a s i o 4 8 0 0 型可编程计算器的程序编辑功能， 对在矿区地面及井下测量工作中常用的内业计算公式进行编程计 算， 以便提高工作效率， 减少出错几率。 关键词 可编程计算器测量内业计算应用程序使用特点 随着可编程计算器 的出现 如 c a s i o 4 0 0 0 、 e a s i o 4 5 0 0 、 C a ． S i o 4 8 0 0 等 ， 给广大测量工作者提供了一个内业计算方便的 平台。可编程计算器除具有普通函数计算器的功能外， 还有 程序编辑计算功能。它能应用于地面测量内业计算 ， 及井下 测量内业计算。杨村矿根据测量工作内业计算的需要， 编制 了一系列 c a s i o 4 8 0 0 型计算器的测量内业计算程序。 1 地面测量内业计算程序 矿区塌陷地、 水淹地的面积测量是一项经常性的工作， 计算工作量较大。杨村矿根据实际测量工作情况， 编制了坐 标法多边形面积计算程序。模型如图 1 。 2 x “Y 2 r t X Y J 4 X Y z 图1 多边形模拟图 1 程序名称[ M J J S ] A X Y M X N y C0 S0 D 0 B 0 上 6 ， 1 C C1 SS3 一BXDy 4 0 o o D X B Y C A。 吖 YN C o to 1 △ C≠A1 { ， y } C o t o 1 A 结束 2 程序说明 ①程序采用多边形顶点坐标计算多边形面积； ②程序中A多边形边数 或顶点数 、 x多边形各顶 点的纵坐标、 Y多边形各顶点的横坐标； ③计算时如果是按顺时针方向输入多边形各顶点的纵 横坐标 ， 则面积显示为正值， 反之则为负； ④面积以亩为标准， 1 亩 2 0 0 0 ／ 3 m ； ⑤坐标法计算多边形面积的公式如下 S 1 ／ 2 [ ∑ 置一 。 一置一 ] 1 l 1 S1 ／ 2 [ ∑置 置一 。 一置． ] 2 其 中 1 、 2 、 3 、 4 ⋯ 公式 1 和 2 中 S多边形面积、 图形界址点个数、 置 界址点纵坐标、 界址点横坐标； 当 1 时， 一1 ； i 时 ， 1 1 图中 1 、 2 、 3 、 ⋯ 为界址点编号 2 井下测量内业计算源程序 2 ． 1 经纬仪导线计算源程序 1 程序名称[ D X J S ] 上 6 ，1 A “ A 0 B C XO 1 7 Y O S E M Ⅳ． N H H o t b l 2 A “ Ar A B 一1 8 A≥ 3 6 j r A 一3 6 YA 分开依次施工 ； 顶部架工字钢和混凝土碹工作以滞后迎头爆 破 4 0 m开始施工， 1 ． 2 m为一段依次施工。在局部段施工中， 因围岩松动较大 ， 裂隙明显， 顶帮脱落严重， 刷护时采用了超 前临时探梁和打点柱的形式控制片帮冒顶 ， 确保了安全。 5 总结 1 机头硐室支护方案是在其附近巷道及其它硐室采取 了多种支护均不理想的情况下， 经过对软岩支护的分析研究 后确定的。该硐室已完工 1 2个月， 完好元损 ， 未发现任何损 坏变形等质量问题， 效果理想。 2 锚网梯喷、 工字钢和留有让压层的钢筋混凝土碹联 合支护， 在压力集中、 变形量大的软岩地带应用效果良好， 但 也存在着造价高的问题， 因而只宜用于地质条件较复杂的软 岩地带， 且工期要求紧并不允许出现返工的工程支护。 作者简介赵伟 男， 1 9 9 7年毕业于泰安煤炭工业学校， 现任新安煤矿生产技术部矿建主管。 维普资讯