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大断面硐室在较软围岩中的施工技术和实践

[收录:2013-11-07] [作者:唐华贵,刘利祥,王贤松] [服务:论文代写代发] [字体: ]
内容摘要:大断面硐室在较软围岩中的施工技术和实践,摘要:软岩、煤岩互层、断层带以及硐室群中施工特大断面硐室,采用锚索、锚杆、钢筋梯、钢筋网,联合支护方式,成功的取代了以往采用的被动的发碹支护,架硼支护工艺,为在破碎、煤岩断层中施工大断面硐室,总结摸索出一条成功的经验。

大断面硐室在较软围岩中的施工技术和实践,摘要:软岩、煤岩互层、断层带以及硐室群中施工特大断面硐室,采用锚索、锚杆、钢筋梯、钢筋网,联合支护方式,成功的取代了以往采用的被动的发碹支护,架硼支护工艺,为在破碎、煤岩断层中施工大断面硐室,总结摸索出一条成功的经验。

关键词:特大断面硐室;锚杆;锚索;钢筋梯;钢筋网联合支护

 

鹤矿集团新兴煤矿为保证生产接续,需要开拓延深三水平。根据总体设计要求,施工一个能驱动670米长钢丝绳胶带输送机设备的硐室,即三水平钢带机驱动硐室。 。现将该硐室具体施工方案及施工方法介绍如下:本文由教育大论文下载中心WwW.JiaoYuDa.CoM整理

1 地质条件及概况

新兴煤矿三水平钢带机驱动硐室,位于二水平环形车场附近,周围硐室及巷道较多,硐室标高为+0.8米~+11.79米之间,距地表324米(如图1)。

 

硐室所处区域地质构造较为复杂,位于29-1号层煤层底板和30号煤层顶板之间,硐室中间穿29-2、29-3号煤层,煤厚分别2.2米和2.5米,围岩为灰白色细砂岩和炭质页岩为主,因硐室中间有一落差2.0米的逆断层,受其影响,围岩层节理较发育,岩性中硬,围岩坚固性系数f=4;受逆断层影响煤质较软。

 

2 硐室断面规格、支护形式选择及基本原理

2.1 驱动硐室为2/5拱断面,设计长度22米,(如图2)。

 

墙 高: 6.5米, 净拱高: 3.92米,

毛 宽: 10.6米, 净 宽: 9.8米,

毛 高:10.82米, 净 高:10.42米,

毛断面:104.3米² 净断面:94.0米²

2.2 由于硐室断面大,使用年限即为矿井服务年限,对硐室支护结构方案的选择从永久、坚固、经济、工期、施工等方面考虑,发喧支护属于被动支护,不能发挥围岩自身支撑能力,而且巷道开挖量大,支护材料消耗量大,工期长,人工费用高,施工工艺复杂硐室一旦破坏维修十分困难。

2.3 支护的基本原理:支护主体仍然是锚杆,钢筋网和钢筋梯是起加强和辅助作用。通过钢筋梯和∪型钢梁将单根锚杆连成整体,使锚杆与钢筋梯和∪型钢梁组成的结构加强提高了对围岩的控制能力。 \的作用。

3 支护参数及构件

3.1 支护材料

(1)、锚杆:采用Φ20mm、45#左旋无纵筋螺纹锚杆,锚杆长度分别2.0米、4.0米和6.0米,锚杆托盘厚度不小于6毫米,直径不小于120mm,打锚杆眼用钻头Φ28mm。

(2)、树脂锚固剂药卷:A锚固锚杆药卷规格:Φ25mm×450mm,拱部锚杆使用2卷中速凝固药卷;墙体部锚杆使用3卷药卷锚固(锚杆眼底部1卷速凝固药卷,外部2卷中速凝固药卷)。

(3)、锚索钢绞线应用1860级(Φ=15.24毫米)左捻低松弛钢绞线,长度8米~10米;锚索梁采用∪25型钢1.8米,锚索眼距1.0米;∪型钢梁采用∪25型钢1.4米,眼距0.6米;钢筋梯采用Φ20mm和Φ12mm的圆钢,双钢筋焊接,尺寸:宽40mm、长2000mm;钢筋网采用Φ6mm的圆钢,网格50mm×50mm,每片1000mm×2000mm(如图4)

(4)喷碹材料: 喷射混凝土标号(150公斤/平方厘米),水泥为525号普通硅酸盐水泥,水灰比(0.45),体积配合比:水泥∶河砂∶石子=1∶1.5∶1.4,骨料的使用必须达到以下标准:5—10毫米粒径和2—5毫米粒径的颗粒比例各占50%。

3.2 支护参数的选取:

(1)锚杆长度的确定:

根据挤压加固拱原理,锚杆长度和间距必须满足下列关系式:

松动破碎带高度 h=B/2f=10.1/2*4=1.26米.

B — 巷宽

f =岩石坚固性系数取4

L =L1+L2+L3

L1—锚杆外露长度 0.15

L2—不稳定围岩厚度

L3—锚杆伸入稳定岩层的长度 取0.5米。

则锚杆长度L=0.15+1.26+0.5=1.91

锚杆长度取2.0米

(2)锚杆排间距的确定:

根据经验公式a=[Q/k.R.L]½

式中:a =锚杆根数

Q拉=单根锚杆承受的岩重,70kN

K = 安全系数,通常为1.5~2,取1.5;

R = 岩石容重,25kN/m³

L = 锚杆有效长度,为杆体长度减去锚固长度和杆体外露长度,为1300mm。

将数字代入公式得:

a = [70/1.5*25*1.3] ½ =1..2m

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