柳海软岩支护

锚网喷+锚索+矿用工字钢桁架”联合支护在软岩施工中的应用我单位施工的山东省柳海煤矿，地质条件复杂，属下第三系地层，主要岩性为泥岩、泥灰岩、含油泥岩、钙质泥岩，岩石结构松软，稳定性差，来压快，巷道底鼓严重，围岩变形量大，持续时间长，易风化，遇水易泥化膨胀，易掘难支，是典型的软岩。建矿初期采用传统的锚网喷支护和混凝土浇注支护，由于压力较大，后又改为锚网喷+U型钢可缩性支架联合支护，经过实践证明这几种支护形式都以失败告终。由于地压大，支架被压坏严重，有的完全失去承载能力，使巷道遭到破坏，甚至报废。基于以上情况，2004年柳海矿业公司与中国矿大专家组共同推出了新的支护形式———锚网喷+锚索+矿用工字钢桁架联合支护的新构想：首先“让”围岩有限制的变形，释放压力，避开应力高峰，待围岩变形趋于稳定后，再进行支设桁架“抗”压。经过一年多的实验证明，这种支护形式基本满足了柳海煤矿软岩支护的需要，出现了前所未有的好局面。Lr—t>rh一、掘进由于软岩的遇水易泥化膨胀的特性，钻眼采用干式钻眼法，以控制围岩的膨胀变形，消除膨胀压力，也可以有效的防止底鼓的发生；爆破法掘进巷道，在围岩中产生爆破震动，甚至形成炮震裂缝，周边围岩常因凹凸不平而加剧应力集中，从而加速了围岩的松动破坏，造成过大的围岩压力，尤其对地质条件较差的围岩影响更为严重。因此，在爆破施工中采用浅眼光爆技术，打浅眼，少装药，放小炮，毫秒爆破，减小震动波对围岩的扰动，使巷道软岩具有一定的自稳时间，并能迅速转入支护工作。对于松散破碎较严重的岩层，如不能采用全断面放炮掘进时，应采用只放掏心炮然后用风镐扩刷的掘进方法，加强巷道的成型管理和顶板管理，防止围岩因冒落、片帮而失稳，从而产生应力集中现象。二、锚网喷巷道掘刷成型后，尽快喷浆封闭围岩，巷道围岩曝露时间越长，围岩松动愈往深处发展，围岩应力就越大，易风化的围岩更是如此。及时封闭不仅能保持围岩的原岩状态，而且能防止围岩表面被水软化，对易风化的岩层还能起到防止风化的作用。及时锚网喷支护。锚网喷结构直接接触围岩，及时锚网喷可以在巷道发生破坏前限制围岩的变形与位移，改变其应力状态，提高岩体的强度，使围岩不进入松动状态，充分发挥岩体“自己支护自己”的能力，使其较快向稳定状态转化。原岩应力状态经历了从“平衡”到“不平衡”到“新平衡”的变化过程，锚网喷积极参与了这个应力变化的全过程，使围岩在新的应力平衡条件下处于稳定状态。三、施打锚索锚索采用长度8米的钢绞线锚索，因为锚索较长，可以锚固在巷道松动圈以外较稳定的岩层中，锚固力比锚杆更大，使原来由锚杆支护形成的“承载圈”更大，增强了围岩的自身稳定性，起到了悬吊作用，及对锚网喷支护和围岩的补强加固作用。四、支设桁架桁架为11#矿用工字钢加工而成的双层桁架，此桁架为有底拱的全封闭钢性支架，架间采用90#或75#角钢拉杆三角形联结。桁架的支设位置为滞后迎头15—20米，一般桁架至巷道顶、帮之间预留300〜500mm的变形空间，使巷道围岩进一步释放压力，待巷道围岩应力的高峰期过后，巷道顶、帮部有局部位置接触桁架时，立即喷射混凝土，使巷道与桁架完全接触，然后设矿压观测点，并尽可能连续观测围岩的位移和变形，待围岩趋于稳定后，合理选择支护时间，复喷或浇注混凝土至覆盖桁架，与锚网喷、锚索、双桁架共同形成了巷道的支护机构。“锚网喷+锚索+矿用工字钢桁架”联合支护是在“新奥法”施工基本思想和指导原则的基础上，结合我国其他矿区的软岩工程实践经验