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軟巖回采巷道支護(hù)設(shè)計(jì)
1 軟巖巷道的特征
軟巖巷道最明顯的特征是地壓顯現(xiàn)比較劇烈，巷道維護(hù)困難，主要表現(xiàn)在圍巖的自穩(wěn)時(shí)間短、來壓快、圍巖變形量大、速度快、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、四周來壓、底鼓明顯、遇水膨脹、變形加劇，可以用4個(gè)字來概括：松、散、軟、弱。
2 松軟巖巷道支護(hù)原理
軟巖層巷道支護(hù)的著眼點(diǎn)應(yīng)放在充分利用和發(fā)揮自承能力上。支護(hù)原理是：根據(jù)巖層不同屬性，不同地壓來源，從分析地壓活動(dòng)基本規(guī)律入手，運(yùn)用信息化設(shè)計(jì)方法，使支護(hù)體系和施工工藝過程不斷適應(yīng)圍巖變形的活動(dòng)狀態(tài)，以達(dá)到控制圍巖變形、維護(hù)巷道穩(wěn)定的目的。具體的說，有以下幾個(gè)方面：
1）必須改變傳統(tǒng)的單純提高支護(hù)剛度的思想，支護(hù)結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度應(yīng)與加固圍巖、提高圍巖自承能力相結(jié)合，與圍巖變形及強(qiáng)度相匹配，實(shí)踐證明，單純提高支護(hù)剛度的做法是難以奏效的；
2）必須采取卸壓、加固與支護(hù)相結(jié)合的方法，統(tǒng)籌考慮、合理安排，對(duì)高應(yīng)力區(qū)，要卸得充分，對(duì)大變形區(qū)，要讓得適度，對(duì)松散破碎區(qū)，要注意整體加固，對(duì)巷道圍巖整體要支護(hù)��；
3）進(jìn)行圍巖變形量測(cè)量，準(zhǔn)確地掌握圍巖變形的活動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行反饋，以確定二次支護(hù)結(jié)構(gòu)的參數(shù)，確定補(bǔ)強(qiáng)時(shí)間，再次支護(hù)時(shí)間和封底時(shí)間；
4）肅立綜合治理、聯(lián)合支護(hù)、長(zhǎng)期監(jiān)控的支護(hù)思想體系。
3 松軟巖巷道支護(hù)原則
早期的支護(hù)理論沿用地面結(jié)構(gòu)工程原理設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)，圍巖是支護(hù)的對(duì)象，支護(hù)只是人工構(gòu)筑的承載工具而已。然而，現(xiàn)在巖石力學(xué)揭示，巖石破裂后具有殘余強(qiáng)度，松動(dòng)破碎圍巖仍具有相當(dāng)高的承載能力，圍巖既是支護(hù)壓力的根源，又是抵抗平衡原巖應(yīng)力的承載體，而且是主要的承載結(jié)構(gòu)體。支護(hù)的作用在于維護(hù)和提高松動(dòng)圍巖的殘余強(qiáng)度，充分發(fā)揮圍巖的承載能力。因而，在松軟巖巷道支護(hù)中，要遵循以下幾方面原則：
1）維護(hù)和保持圍巖的殘余強(qiáng)度原則。
2）提高圍巖殘余強(qiáng)度的原則。
3）充分發(fā)揮圍巖的承載能力的原則。
4 軟巖巷道支護(hù)方法
軟巖巷道支護(hù)方法，并不是單一的支護(hù)可以奏效的，也不是一次支護(hù)最終可以實(shí)現(xiàn)的，必須采用聯(lián)合支護(hù)的方式。由于全國(guó)各礦區(qū)松軟巖性質(zhì)多種多樣，井下地質(zhì)條件及生產(chǎn)條件多變，加上施工習(xí)慣也不盡相同，因此，軟巖巷道的支護(hù)形式也是多種多樣的。歸納起來，主要有下列幾種形式：
錨桿噴射混凝土支護(hù)（簡(jiǎn)稱錨噴支護(hù)）；錨桿、金屬網(wǎng)、噴射混凝土支護(hù)（簡(jiǎn)稱錨網(wǎng)噴支護(hù)）；錨桿、金屬網(wǎng)、鋼架、噴射混凝土支護(hù)（簡(jiǎn)稱錨網(wǎng)噴架支護(hù)）；錨桿、噴射混凝土和錨索聯(lián)合支護(hù)（簡(jiǎn)稱錨噴索支護(hù)）；錨桿、金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)（簡(jiǎn)稱錨量網(wǎng)支護(hù)）；錨桿、金屬網(wǎng)、可縮性金屬支架聯(lián)合支護(hù)（簡(jiǎn)稱錨網(wǎng)架支護(hù)）；錨桿、金屬網(wǎng)、桁架支護(hù)（簡(jiǎn)稱錨網(wǎng)桁支護(hù)）；錨、梁、網(wǎng)、噴、注漿聯(lián)合支護(hù)；可縮性金屬支架。
大量的工程實(shí)踐證明，錨噴、錨網(wǎng)噴、錨網(wǎng)以及可縮性金屬支架錨鎖等都是松軟巖巷道支護(hù)有效的支護(hù)手段。有時(shí)可單獨(dú)使用，有時(shí)可相互配合聯(lián)合使用。
5 支護(hù)實(shí)例
扎賚諾爾礦務(wù)局鐵北礦屬于典型的軟巖巷道，原以U型鋼和木棚支護(hù)為主，年產(chǎn)150萬t，隨著開采深度的增加和地質(zhì)條件的復(fù)雜變化，回采巷道出現(xiàn)了嚴(yán)重破壞，使回采工作無法正常進(jìn)行。該區(qū)掘進(jìn)的Ⅱ2（沿煤層），自掘進(jìn)之日到現(xiàn)在已翻修6次，且每個(gè)分層順槽至少翻修兩次。為保證礦井的生產(chǎn)能力，安全生產(chǎn)，改變其支護(hù)方式是非常重要的。
設(shè)計(jì)巷道斷面形狀和支護(hù)方式，根據(jù)前面論述的軟巖圍巖巷道的特征，支護(hù)原理餓方法（本設(shè)計(jì)采用工程類比法和實(shí)測(cè)法）及該礦的地質(zhì)情況，設(shè)計(jì)該工作面回采巷道為拱形斷面，采用錨桿-錨索-鋼筋梯-金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)方式，支護(hù)參數(shù)如下：
1）錨桿直徑ф=18mm，錨桿有效長(zhǎng)度：L=L1 h L2
式中 L--錨桿長(zhǎng)度；
L1--錨桿外露部分長(zhǎng)度，取L1=0.5m；
H--松動(dòng)圈尺寸，由聲波檢測(cè)儀實(shí)測(cè)松動(dòng)圈尺寸h=1.5m
L2--錨桿在穩(wěn)定巖層中長(zhǎng)度，取L2=0.4m
故：L=L1 h L2=0.15 1.5 0.4=2.05m
考慮到本局未采用過錨桿支護(hù)，所以在設(shè)計(jì)上加大了安全系數(shù)，取L=2200mm,間排距e=i =600mm；
2）錨索直徑ф=15.24mm，錨索有效長(zhǎng)度L=6000mm，兩錨一索，錨索排距i=1800mm；
3）鋼筋梯：直徑ф=16mm,梯寬B=100mm；
4）金屬網(wǎng)：ф=3mm,網(wǎng)格尺寸e
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