复合支护在围岩破碎条件下的使用

　　复合支护在围岩破碎条件下的使用张永吉赵宏杨正全。辽宁工程技术大学资环学院，辽宁阜新123000；2.平庄矿务局六家煤矿内蒙平庄0240761字钢封闭碹的两次支护形式，有效地控制了围岩变形，提高了整体支护的抗剪抗拉强度中号1354文献标识码甲庄矿务局六家煤矿75井底水仓，原设计巷道断面为带底拱的直墙半圆拱形，中间浇注300，轮立墙，将巷道分为甲乙两个水仓，300厚砼封闭碹支护。由于水仓处于断层破碎带上，建成后使用不到年，整条巷道全部被压坏，拱顶和两帮剥落或压裂，于1996年进行第次返修，改为两个相连的肓墙半拱形断面30，厚欣封闭碹义护木垛接顶，返修后使用不到年，又被全部压坏。

　　为了保证正常生产，对75水仓进行了合理支护形使。

　　1支护设计1.1支护原则目前对软岩巷道破坏机理和支护原则的认识不断提高，对于软岩支护要既支又让，合理调控塑性圈压力和变形，以充分提高围岩自撑能力。在进行支护设计和施工过程中，充分考虑到支护体系支护结构和参数及施工工艺过程应适应围岩变形适应相匹配，以便大程度地发挥围岩自撑能力和支护体系的支承力，达到控制围岩变形，维护巷道稳定的目的。

　　山厂木花逍处也质构造带上，围己相当破碎，义加1两次破碹的影响，塑性已变得相，大，而所施工巷逍，要做为水仓使用，用此在确定支护形式，既要考虑到软岩的变形特性，要保证巷道终支护具有定刚度和封水性能。

　　1.2次支护锚网喷是软岩巷道支护中的次支护形均匀贴紧围7，可提供足够人的抒向支护抗力，使围岩受力状态由不利的双应力向应力转化，以充分利用围岩自身强度；锚杆能实现主动支护和加固围岩，提高围岩自撑能力并和围岩起形成个加固圈；锚网不仅可以支撑锚杆之间的岩石，同时还将单个锚杆连结成整体锚杆群，和砼起形成有定柔性的薄以钢筋砼支护，这柞，锚网喷整体和围岩共同形成个支承圈，以保持巷道稳定。

　　1.2.1锚杆性能及布置对次支护的耍求是支撑能力要人，巷道变形相要小。，次支护所用的支护铀杆，选叫多节式朔料胀壳式铀杆。锚杆锚固类型为端头集加长铀古要求增减锚头节数。锚杆单节锚头锚固力为5060kN，多节锚，锚固力为铀，节数X单节铀固力X80.本设计每根锚杆用3节锚头，大锚固力可ii120kNo铀杆杆体用018晷钢制作。锚杆长度从支护作用和安装工艺两个方面进行考虑，顶帮锚杆长度取1 800，底板锚杆取1400，布置间距600父6，凸开托盟130钢板冲卡而成，尺寸为120瓜120，父6.铺杆支护密度3根额定支护强度之扣尬2.

　　本锚杆在性能上的主要特点是在锚固端能够提供足够大的胀锚力，其数值约为托锚力剪锚力的2.5倍。

　　本锚杆的优点是具有近似恒阻的工作特性，可保证锚杆在大锚防1力下4围岩保持同步变形，即锚杆不会因围岩变形增大而失效。

　　在软岩巷道中，随着围岩破坏，由于破碎岩体中各个岩块之间沿裂隙面的相对滑移将引起强烈的膨胀变形，在这种情况下，纵有很大的支护强度，也难以控制围岩的变形。理论和实践都证明，在软岩巷道的开挖初期，要将围岩变形控制在较小范围，则需要很大的支护强度，这在技术上很难实现，在经济上也不合理。因此，软岩巷道支架应具备承载可缩的性能，以适应掘巷初期围岩的强烈变形。在控制围岩变形的同，使围岩内蕴藏的变形能得以允分释放。所以，支架的工作阻力和1缩量及其介理匹配是软岩巷道支护为重要的参数。

　　理论分析和实践都说明，合理的让压途径应该是恒阻式或微增阻式的。其合理性除了上述的定性理由之外，还可从支架的合理工作点反映来。近年来，无论是依据充分考虑松软围岩体积增大特性的扮七，准则而进行的理论分析，还是模拟试验数值计算以及实际观测，都得出了软岩巷道围岩变形与支护强度呈负指函数关系。

　　1.2.2砼喷层及钢筋，参数锚网喷支护的七体是锚杆和围岩起所衫成成的组介拱+致因为巷道面岩石的剥落而造成破坏。钢筋网能改变喷层的力学性能，是在初次喷层发生破坏时仍能有效地对围岩衣面进行维护，1是可以起到均衡各锚杆受力作用。

　　本设计喷射砼以度为5此特，破碎地段8，1轮强度15厘口3.钢筋网用06入3圆钢焊制，网片尺寸900，父900血网眼尺寸100 100，网片接口为拉钩式。

　　1.3次支护浇灌砼封闭碹，用以提供足够的支护强度，并具有良好的封水性能。因受地质构造影响，巷道围岩岩性差别较大，为防止因巷道围岩变形不致造成支架受力不均，在次和次支护之间设柔性充填带，以均衡围岩不均匀变形时所产生的压力。

　　1.3.1矿工钢架砼封闭砧结构形式次支护巷道断而也妃带底拱的立墙半晷拱形，受原设计限制，水仓仍为巷仓式设计，即沿巷道轴线设矿工钢砼立墙，将巷道分为，成为甲乙个水仓。支护钢架由4节矿用工字钢支架对接而成，钢架央设立柱。浇灌砼标号护间充填带度15，2支护效果为检验次支护效采，掌握1次支护花逍周边位移量，为合理确定次支护的间隔时间，适时进亍次支护提供可靠数据，随次支护的施工，及时安装了矿压观测测点。共设个观测断面每个观测断面观测的内容为销杆销固力动态观测。

　　次支护巷道面位移量观测。

　　次支护巷道深部位移量观测。

　　每个观测断分，作左帮右帮和顶部各安装个锚固力测点面位移测点和深部位移测点。

　　施工时由于经常需要拉底，底板未安装正式测点，用测量两帮测点固定水平面到轨面的垂直距离，作为底板臌起量的参考值。第个观测断面距破碹起观测结果统计明，巷道右帮围岩位移量大，顶板次之，左帮，小。花道面大位移玷为28.5右帮3，亮测点大位移量9.81说明巷道围岩塑性圈己超出此范围。由于巷道左帮岩石比较完整，故围岩位移量较小。而且巷道位移量呈缓慢增大，没有位移欠变过程。1条件软岩巷道相比，本巷道次支护的围岩位移量较小，其原因主要是初次支护采取了高强度锚杆和高强度钢筋网4喷射砼联合支护，给茌道，面提供较大支护抗力，有效阻止了巷道围岩变形。

　　水仓次支护施1纟屯后，即在砼砧壁上设置巷逍面位移观测点，在水含5水前对水仓碹壁乎没打产。位移，通过次支护位，观测结果和水仓正式投入使用后的使用情况可以证明，本次水仓返碹1程己完爷达到预期效果。

　　3结论1家矿75井收水任于1995年让成，后又于1996年月进行了全面翻修，两次建设都未成功，水仓直不能正常使用。其原因主要是巷道围松软处于部构造破碎带说两次支护均为刚性支架，允许变形量小，支护强度低，不适应软岩巷道矿压显现的特点。

　　2本设计支护形式为锚网喷矿工钢架浇灌轮封闭碹联合支护，支护形式设计合理。主要优点是柔刚结合，先柔后刚。支护系统强度大，受载均衡，有效控制了松软围岩的扩容变形。

　　3次支护采了几1很大横胀锚乃和近似恒阻特性的塑料胀壳式加长锚固锚杆。该锚杆的横向挤压力有利于围岩成拱，而恒阻特性又保证了锚杆在围岩大变形时不失效。这两个优点与较大托锚力相结合，付拧制软围岩巷道的大变形十分有效。本水仓次支护个月后，围岩变形量稳定在50以内，次支护效果非常显著。

　　次支护采用了矿工钢架浇灌砼封闭碹。

　　支架结构设计合可，以旷工钢架做为砼封闭碹的加强筋，提高了次支护的抗剪和抗拉能力，与同条件的砼封闭碹相比，在横向受载条件下，支护强度提高了4倍。该类碹体特别适合围岩岩性变异较大支架载荷不均的软岩巷道支护，另外，严密的壁后充填对于均衡支架压力和提高支架整体支护强度作用明显。

　　陆士良。锚杆锚固力与锚固技术。北京煤炭工业出版社，薛顺勋。煤巷锚杆支护施工只南。北京煤炭工业出版社，刘宏元。采动影响下覆岩破坏过程虚拟研究。2000.