高应力条件下喷射高强混凝土在软岩巷道中的应用

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发布时间：2021-09-15

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高应力条件下喷射高强混凝土
在软岩巷道中的应用
岳拥军
(河南煤业化工集团焦煤公司赵固一矿，河南新乡453634)
摘要：在高应力条件下，采用普通锚网喷支护巷道不能有效解决巷道大变形支护问题，通常需要进行二次u
型钢架棚支护，但此种方式成本高且费时费力。针对该问题，介绍了赵固一矿东翼辅助回风巷在采用锚网支
护的基础上，提高喷射混凝土强度的做法。
关键词：高应力；软岩巷道；锚网；高强混凝土
中图分类号：TD353．5 文献标识码：B 文章编号：1003—0506(2010)01—0047—02
赵固一矿设计生产能力为240万t／a，根据该矿
目前生产状况及生产任务，结合矿井东、西两翼地区
的采掘布置，对矿井需风量及回风巷道断面进行了
计算，经验算现有总回风大巷风速超过《煤矿安全
规程》的要求，不能满足生产要求。由于总回风巷
的二次支护采用的是36U型钢支护，巷道扩刷困
难，且通风要求的巷道断面大，难以支护，因此决定
施工东翼辅助回风巷，以减小总回风大巷风量，降低
总回风大巷风速，确保矿井安全生产，为建设高产高
效矿井提供有力的通风保障。
l 地质概况
赵固一矿煤层赋存稳定，产状为$42。一5O。E
0．2。～3．8。，煤层总厚6．00～6．59 m，平均厚度
6．20 m。煤层结构简单。基本顶：大占砂岩，厚度
l3．73 m，深灰色，以石英为主，裂隙发育，呈块状。
直接顶：泥岩、砂质泥岩，厚度0～4．73 m，灰黑色，
致密，水平层理，厚度变化大。伪顶：泥岩，厚度0～
0．39 m，黑色，含植物化石及炭质。直接底：泥岩、砂
质泥岩，厚度l2．88 m，灰黑色，致密，水平层理。基
本底：L。灰岩，厚度1．99 m，深灰色，隐晶质，具裂
隙。
2 巷道布置、断面形状及规格的选择
(1)巷道布置。由于矿井主要运输、回风大巷
均为煤巷，沿煤层顶板布置，且可以利用原东翼回风
收稿日期：2009—11—16
作者简介：岳拥军(1982一)，男，河南焦作人，助理工程师，2008年
毕业于河南理工大学，现从事矿井设计与技术管理工作。
大巷(现在为闲置巷道)，因此决定东翼辅助回风巷
布置在煤层中，南端与东翼回风大巷相连，向北跨过
东翼轨道运输大巷，通过设置风桥越过东翼胶带运
输大巷与东翼胶回联络巷相连，然后与原东翼回风
大巷相通。
(2)断面形状及规格。结合东翼辅助回风巷将
来担负矿井东翼回风任务，矿井东翼轨道运输大巷
和原东翼回风大巷穿层部分的工程实践，以及巷道
布置于东翼3条大巷之间，且地质情况相对清楚，因
此选择半圆拱断面。经计算，巷道断面应不小于l4
m ，决定巷道规格为净宽4 700 mm，净高3 500 mm，
墙高1 150 mm。
3 支护方式及参数
(1)支护方式选择。由于矿井顶板基岩薄、埋
深大、应力高、压力大，矿井大部分主要巷道的支护
方式为：一次支护为锚网(索)喷支护，喷射混凝土
强度C20；二次支护为36U可缩性环形封闭支架支
护。但是此种支护方式投入人工多、工期长、费用
高，因此探索在此种地质条件下优化支护方式，在允
许巷道适量变形的情况下控制围岩变形，降低支护
费用成为建设高产高效矿井亟待解决的问题。
锚网喷的作用表现在4个方面：① 及时封闭围
岩，防止围岩风化，强度降低；② 适当厚度喷层具有
一定的柔性，能够随围岩岩面位移而位移，并在位移
过程中提供支护力；③改变围岩的受力状态，使二向
受力状态变为三向受力状态，使围岩相对稳定；④ 喷
层能够与围岩紧密结合，形成组合拱共同承载应力。
在高应力的条件下初喷C20混凝土不能有效