采区防水闸墙设计探讨.pdf

啦 ， 复 f 1 9 9 4平第 8月 一 采区防水闸墙设计探讨 抚 顺矿务局胜利矿果志新 ，_一 矿井防水闱墙是矿井井下重要的防水安 全设 麓 ．现 今我国各类矿 山都在广 泛应 用。 胜利矿上部为西露天矿大坑．每年雨季 有数十万立方 米的水沉集在坑底 ， 以 5 O ／ m 以上的漏 水量进入 井下 。而 平 时并 下老 采 空 区的 自然 涌 水 量 仅 为 2 0 m’ ／ m 左 右 ． 这些水能导致静水压力达 1 ． O ～4 ． 5 MP a ． 为 防水 患在胜 利矿并下建筑 了防水闸墙 2 0 0多 个 ． 根据 生产和防水工 程的需要 ．有时 防水 阐墙要建在采区附近地段 ，其日岩都失去了 完整性和坚固性．这些地段如何设计防水搠 墙就成了我矿当前急待解决的蕾i I 题． I 设 计依舞 1 ． 1 用墙厚度 根据长沙设计研究院对啊墙设计和通过 光弹 试验表 明， 当其 闸雌被嵌圆在围 岩中后 ， 即成为一个受剪结构．因此 ，按混凝土抗剪 强度 设计 阳墙 墙体厚度 ． 半圆拱巷逋斯面楔形帕墙厚度设计许 算 t KP 干瓣 式 中 暑 防水帕墙厚 度 ，_- P 静 水压力 ，朋 n- 岛 背 水面 巷道 断面 积 ，m I 混凝土结构抗剪设计安全景致l 6 l 背水面巷道净宽度． - 。 l 背水面巷道直墙高度 ，ml r --混凝土的抗剪强度 如果围岩抗剪 强 度低 。用岩体抗 剪强度 ． 一 般 崩 墙采用 2 0 0号混凝 土翻筑 ，2 0 0 7 ‘ 号混凝土轴心抗压强度 R ． 儿． O MP a l 抗拉 设计强度 R 1 ． 3 MPa ；抗剪设计 强度为 t ， H 一 一 m 7 5、 ／ 心 RL 7 5 1 1 ． D1 ． 3 一 ， 2 ． 8 3 矗 Pa ’ ‘ I ． 2岩体抗 曹强度 ‘ ， 帕■ 尽量选 择在岩体 完整 、抗压高的地 段．严禁建在有断屡活动地段 当属岩的抗 剪强度低于掘疆 土的抗剪强度 时 ．应按围 岩 的岩体抗剪强度进行计算．岩体与岩石其物 理力学之间关系如下J 一 1 岩体的抗压强度一裂凉景数x岩石 的抗压强度 ， } ． 2 岩傩的抗拉强度裂晾系数岩石 的抗 拉 强 度 ．岩 石 抗 拉 强 度 一 o ． 0 2 8～ o ． 0 5 9 R． ． ’ 3 置体的抗剪强度与抗拉强度 抗压 强度之间的关曩．根据 本 l 隧道臣岩强度 分类’一书推荐，岩体抗剪强度呵近似地用 下式估计 当抗压强度／ 抗拉强 度为 6 ～2 0 时 I r ． 2 一 ’ l还可采用磐石的抗蓝强度与扰剪l蟠度竹 关系来进行换算．即 - O ． 0 6 O ～0 ． 0 7 S R , 然后根据 岩体的裂黧系数求得岩体抗剪强 度 ． 2 设 计实例 胜利矿五号半断屡以末，由于受断层构 造及胄 c 采动影响，使宣武岩成为块轶，岩体 破碎。 由于瓦斯工程的需要， 需继蛙东进。 为 防止 --4 8 0 m 以上 的 旧巷来 水 ．要 彦三 个 防 水搠墙 ． 一 ／ 全 ， 安 J 妒 堪 井 翻 8 簪 维普资讯 摹8 镥 煤 矿 安 全 1 9 9 4平摹8月 2 ． 1 设 计参数 现以--5 3 0 m的 5 0 3滚水道为铡． 1 巷道 为四号半嘲 拱 量断面。高 为 2 ． 7 m，童 为 4 mt净断面积为 9 ． 0 4 m 。 2 静承压力为 0 ． 5 肘 。 3 建筑材料选用大坝水泥配制成 2 0 0 号混 凝土 ． ． 艟质集件．破碎 武岩．著石抗压 强 度 ．凡 为i 5 0 ． O MPa ．圊者俸破碎 节理 很发 育， 参看下表． 故取裂骧系敷毫 ． ；O 4 5 ． 故得， 岩 体 抗 压 强 度 一 0 t 5 x 0一 ． l l _ ． j ． 2 2 ． S M Pa * 料抗{ 燃度0 ． 0 2 8 2 2 ． 5 0 ． 4 5 ⋯ ．， 一 o ． 8 3 5 M Pa, r 岩体抗剪强度 2 2 ． 50 ． 2 8 3 5 ； 1 ． 2 7 M Pa 2 J O , 2 8 2 2 5 _ 孚 阜 3 5 ， 。 暑体的曩骧拳救寰 。 ． 。’ 节擅发育带宣采 节理较 节理一 节理报 程度 发育 发育 发育 ， L 蔑 育 裂 羲屯 o ． “／ 5 0 ． ； s ￡ r s o ． 鸭 0 ． ‘ 5 ． } ’ 1 互2 1 ， 甘毒J 奎 蝎} iI 墙}厚度 毋警 t 式 中 防水闸墙厚度 ， 安全 系数 ， 6 。 岩休破碎和水的渗透关系系数， ； 1 ． 5l P静求 压力 ，P0 ． 5 MPa } s 后连接巷净断面积 ， S 2 9 ． 0 4 ’ 后连接着宽度，b 4 m 后连接巷直墙高 度．h t O ． 7 ml } 一岩体抗剪强度，f 一1 ． 2 7 MP a 。 将上述数字代人上式 ，刚得 防水闸墙厚 度 为 2 ． 7 4 m．最终设计 。取 防水 闸墙 厚度 B； ． 3 ， 结束语 计算采区防水闸墙厚度 ，应按岩体抗剪 囊虚 ，丽且应考虑到 由于岩律破碎对闸墙造 成的巨爽矿山压力椰水的渗透。为此．应增 加系敷 五 一1 ． 5 。 按此计算方法 ，胜利 矿 已在 八个 采 区附 近建八个闸墙十年之久，均没发现被矿压压 坏等现象面没有考虑矿压系数的阐墙则有 两处被压坏 ． 责任 蝙辑何 宝肆 5 ．文中尽量少用黻的计算公式 ， 必须引用的．则务请书写工整。并注 公式代用符号，字体及上、下角标。 6 ．计量单位一律采用 国际单位 ” ，并甩符号 书写． 7 ． 来稿请甩真实姓名 ， 并写清所在 位，通讯地址、邮政编码．发表可以 用笔名 ． 、‘ ’ B ．来稿一经发表 ， 按国家规定标准 稿酮． 束发表的文稿， 一律不予退稿 外文 大、小 写书写 清楚 符号、 代号标 请 勿一 穑两投 拳币 J 编 辑部 翕 维普资讯