錨注支護技術在砌碹巷道修復加固中的應用

1、弟 2 0 掌 第 3 期 2000 年 6月礦 業(yè) 研 究 與 開 發(fā) M礬粥 R ＆ Dv 0 1 ． 2 0N o ． 3J 岫 ． 2 00 0文章編 號： 1 0 曬一 2 7 6 3 { 2 0 0 0 ) 0 3 — 0 0 曬一 0 3—錨注支護技術在砌碹巷道修復加固中的應用 王連 國( 山東科技大學 ． 山東 泰安市 2 7 1 0 1 9 )摘 要 針時祁南煤礦 中央風井年場繞道砌磕巷道的破壞情鞏， 對其修復加 固采

2、用鍤 注聯(lián)合 支擴 的方案。實踐表明 ． 采用該方案時砌碹巷道進行修復加 固， 不僅保證 了巷道的長期穩(wěn) 定， 而且還取 得 了顯著 的經濟效 益。關 ■ 詞 墨 堇； 錨 泣 ；??； 笪中圈分類號： T D 3 5 3 文棘標識碼： B鋤 班 霞 矸 。，T h e A l ~k a f l m o fB ‘ I l 岫ga n dG r m ~n ~s ~p o 1 ． t T e c h n i q u e si nt h ei

3、T a s mv a f l e na n dCo n s o l i d a t i o no f L 岫 Dr i f tW A NG且 ( S h 哪 ∞ 】 gS c i e n c e ＆山 咽f ，曲 C i t y ， S h 哪 ∞ 】 g 2 7 1 0 1 9 ， C h i n a )A lh l t h eo f t h e d Ⅲ n 噼 ~ i t u a t i o no f t h el i n e

4、dd r i f to fc e n t r a l岫 B l u r ts t a f i c ~l 啊 i I I啦 岫 C o a l M i n e ， 8w ． 1 ~ r a ec , , m l ~e d日 州 w i t h魄 a n dW 8 8u s e df o r t h e Ⅻ m a n do 0 n ．s o ] i d a f i o no f t h ed 丑 m 昭e d由i f I ． I t

5、惴 p r o v e di n∞ t h a t t h i 目 s c h e ~ u s e df o r t h er e 州n a n do o 咖o lB ．f i , mK 】由i f In o to n l yg l l 蹦帥 b 咖 a a b i l ． i z ~ no ft h e由m b u ta 1 日 oa c甜 ~v i o m e c 曲曲 b 耐 t B ．1 【 昭 Wo r d sD r i

6、 f t ； B 0 】 魄 ∞dg m u l l n g ； [ J l d n ~ ； ＆Ⅲ a n dC o n ml i d ~o n1 工程概況 祁南煤礦中央鼠井車場繞道商碹支護段位于 2— 3煤組之間 的泥巖及 粉砂巖段 ． 設計凈 寬 4 O O O皿n ， 凈高 3 5 0 0m ． 其原支護結構 為料石砌碹。該 巷道于 1 9 9 4 年 5 月施工完畢。 巷道壘長 3 5m 口由于 埋藏深度太 ． 圍巖條件差 ，

7、 構造應力大 ． 至 1 9 9 6 年 u月局部支護料石被壓碎， 料石之間開裂 ， 兩幫內移 1 0 0 l m ， 頂底 內移 2 1 0m 。該 巷道 已危及行 人安 全 ， 影響巷道正常使用 ． 必須對其謦復加固。2 錨注修復加固 方案及支護機理分析2 ． 1 錨洼修復加固方案 祁南煤礦中央風井車場繞道砌碹支護段雖然局部料石被壓碎、 辯石之間開裂， 但斷面滿足使用要 求 ， 根據該巷道 的破壞情況 ． 決定采用錨注支護技術 收稿

8、日 期： 2 ∞0 一O 1 — 0 7作者蕾介： 王蓮國， 副教授． 主要從事采礦技術研究 對其進行修復加固． 即初噴一層混凝 土． 在巷道頂幫及底角施工注漿錨桿 ， 然后復噴一層混凝土。其支 護結構如圖 1 所示。／／、 ＼ _Ⅱ ． ， ／～～ 毛孫 圈 I 中央風 井車蠕疑道翻磕段 復加豆支護嬉構 l —性榮■桿 晴層 H 噴層 4 _ - 萱 l 體 維普資訊 http://www.cqvip.com 1 0礦 亞 研

9、兜 與 開 發(fā) 第 ∞ 卷 ： 0( 1 4 )3： ∑ { + ∑a+∑ +( 1 5 )進而由( 5 ) 式求 出各單元 的可靠指標 ， 再由( 6 )式求出單元的破壞概率 。經過分析可知 ， 采場頂板中部為采場結構的薄 弱環(huán)節(jié) ， 分別在采場跨度為 l 0 ， 1 2 ， l 4 ， l 6 ， l 8 ， 2 o ， 2 4 ．m的情況下 ， 計算出頂板 中部的可靠性指標， 其 結 果見 表 3 。寰 3 不 同辟度采場頂

10、板可掌 性指標 用 3 中的數據作為初始群體 ． 應用遺傳算法 進行優(yōu)化， 優(yōu)化的采場結構參數為 ： 采場跨度 2 2 ． 4 1m， 此時的可靠性指標為 1 ． 4 8 ． 破壞概率為 7 ． 4 3 ％。經過 F L A C 數值計算驗證 ， 采場頂板 最大拉應力為 4 ． 0 9 2b l P a ， 沒有超過頂板巖石 的最大拉 應力， 因此 結果是可靠的。5 結 論 ( 1 ) 采用遺傳算法來優(yōu)化采場結構參數 ， 從根 本上克服

11、了傳統(tǒng)方法的不足 ， 所取得的結果是可靠 的。( 2 ) 采用可靠度作為目標函數來優(yōu)化采場結構 參數， 能較好地接近于工程實際。參 考 文 獻 1 王堆鋼 ． 高等巖石力學理論 北京 ： 暗盤工監(jiān)出版杜 ． 1 9 9 6 ．2 姚寶魁， 胡竹華 ． 礦山地下開采穩(wěn) 定性研究 。 北京 中國科學技赤 出版社 ， 1 9 9 63 肖專文等． 遺傳算法與神經罔蠟協(xié)同求解采礦工程中的優(yōu)化問題 中國礦業(yè)． 1 9 9 8 ( 1 ) ．4

12、 周薜 房柱采礦琺采場璜扳舶可靠性分析 ． 盤屬礦 山， 1 9 9 g ( 1 ) ．5 王家臣． 劑琦 ． 駱中洲． 邊坡可靠 性分析的非線性 有限元正變設 甘算法 ． 化工礦 山拄術 ． 1 9 9 4 ( 2 )( 上接第6 頁)3 ． 3 注漿量廈注漿效果分析 利用注漿錨桿進行壁后充填時， 每孔注漿量均 較大 ， 平均每米巷道的注漿量約 2t 水泥。從注漿施 工來看， 隨圍巖裂腺發(fā)育程度不同． 漿液擴散范圍變 化較大， 一般均

13、在 2m以上。4 技術經濟效益分析 祁南煤礦中央風井車場繞道砌碹段 自1 9 9 7 年 5月 2 5日采用錨注支護技術修復加 固后 ． 巷道十分穩(wěn) 定。據觀測， 巷道無 變形。采用錨注支護技術對該 巷道進行修復加固， 僅用了 1 5 天時 間， 如采用拆碹 架棚修復加 固， 至少需要 3 0 天時間， 可見采用錨注 支護技術對砌碹巷道修復加固比采用架棚支護施工 速度至少提高一倍。中央風井車場繞道砌碹 段采用 2 9U型鋼修復 加固的單

14、價要達到 6 4 4 2 ． 8 5元／ m， 而采用錨注支護 的單價為 2 0 6 5 ． 5 5 元／ m． 每修復加 固 1l ／ I t 巷道節(jié)約 4 3 7 7 ． 3 元。祁南煤 礦采用錨注支護技術修復加 固中央風井車場繞道砌碹段及 同類巷道 2 0 7 ． 6m． 節(jié) 約成本 9 o ． 6 1 萬元 。參 考 文 獻 1 林登格． 韓立軍等． 組臺注漿錨桿及噴射撬疑土加固斜井井筒 建并技術， 1 9 9 6 ( 3 )