松散軟巖巷道的技術(shù)研究-在線(xiàn)瀏覽
2024-10-07 02:39本頁(yè)面
【正文】 ５０ｍ水平開(kāi)拓巷道。石門(mén)穿過(guò)的巖層大多為松散的含水砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖與礫石互層，節(jié)理裂隙發(fā)育，膠結(jié)性差，巖石強(qiáng)度低，膨脹系數(shù)大，遇空氣易風(fēng)化，遇水后巖石崩解沙化，巖石強(qiáng)度迅速降低，掘進(jìn)過(guò)程中容易片幫、漏頂、泥化、安全威脅大、施工困難。根據(jù)圍巖Ｘ射線(xiàn)衍射分析結(jié)果可知，石門(mén)底板泥質(zhì)巖石膨脹性粘土礦物含量高，最高可達(dá)７３％，在水的作用及施工開(kāi)挖擾動(dòng)作用下，底板巖層產(chǎn)生顯著的臌起變形，水溝破壞，進(jìn)而影響巷道兩幫及頂板的穩(wěn)定。２．２支護(hù)對(duì)策為了控制石門(mén)巷道圍巖強(qiáng)度低、整體性差、膨脹性強(qiáng)而導(dǎo)致巷道頂沉、兩幫移近量大等非線(xiàn)性大變形破壞，采用新型恒阻大變形錨桿（索）［１］進(jìn)行錨網(wǎng)索二次耦合支護(hù)。針對(duì)軌道石門(mén)圍巖易風(fēng)化、泥化的力學(xué)特性，在開(kāi)挖后，及時(shí)進(jìn)行噴砼封閉，隔絕巖體與空氣中的水分子接觸，防止風(fēng)化、泥化及膨脹，充分保持原巖強(qiáng)度；由于嚴(yán)重的底板破壞，采用無(wú)縫鋼管作為底角錨桿并注速凝化學(xué)漿進(jìn)行加固，同時(shí)排水溝緊跟掘進(jìn)工作面。綜合以上分析，采用超前管棚＋錨網(wǎng)索耦合支護(hù)［３－５］，對(duì)軌道石門(mén)進(jìn)行圍巖控制。采取超前支護(hù)的工藝，超前支護(hù)頂板，在距巷道輪廓線(xiàn)一定距離的位置，按照一定的間距打設(shè)超前管棚孔，并沿孔口送入無(wú)縫鋼管，能有效的控制頂板下沉，對(duì)頂板提前進(jìn)行支護(hù)，形成對(duì)圍巖爆破松動(dòng)圈內(nèi)的破碎巖石的超前臨時(shí)支護(hù)［２－４］。其中，錨桿、錨索分別采用恒阻大變形錨桿（Φ２２ｍｍ２７００ｍｍ）和恒阻大變形錨索（Φ１５．２４ｍｍ８０００ｍｍ）。模型側(cè)面限制水平移動(dòng)，底部為固定邊界，模型上表面為上覆巖體自重應(yīng)力邊界，施加的荷載為７．７ＭＰａ。圍巖材料本構(gòu)關(guān)系，采用Ｍｏｈｒ－Ｃｏｕｌｕｍｂ模型。最大頂板下沉量為２３ｍｍ，頂板無(wú)明顯的應(yīng)力集中區(qū)，底板應(yīng)力分布較為均勻，兩幫應(yīng)力有向深部巖體轉(zhuǎn)移及擴(kuò)散的趨勢(shì)。以上模擬結(jié)果及位移、應(yīng)力、塑性區(qū)分布特征，表明了底角錨桿有效控制了兩底角及底板的塑性變形，減小了應(yīng)力集中程度，恒阻大變形錨桿（索）起到了轉(zhuǎn)移圍巖的高應(yīng)力、釋放一定變形能的作用。巷道打開(kāi)后，管棚及時(shí)阻止了淺部松動(dòng)巖體的進(jìn)一步離層、滑動(dòng)發(fā)展，縮小了頂部的破裂區(qū)范圍，較大程度上保持了巖體的強(qiáng)度，有利于圍巖的穩(wěn)定，同時(shí)也消除了頻繁漏頂、片幫現(xiàn)象的發(fā)生［４
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