松软岩层巷道支护的着眼点应放在充分利用和发挥自承能力上。支护原理是:根据岩层不同属性,不同地压来源,从分析地压活动基本规律入手,运用信息化设计方法,使支护体系和施工工艺过程不断适用围岩变形的活动状态,以达到控制围岩变形,维护巷道稳定的目的。
简介松软岩层巷道支护的着眼点应放在充分利用和发挥自承能力上。支护原理是:根据岩层不同属性,不同地压来源,从分析地压活动基本规律入手,运用信息化设计方法,使支护体系和施工工艺过程不断适用围岩变形的活动状态,以达到控制围岩变形,维护巷道稳定的目的1。
软岩巷道支护原理具体的说,有以下几个方面:
1.必须改变传统的单纯提高支护刚度的思想,支护结构及强度应与加固围岩、提高围岩自承能力相结合,与围岩变形及强度相匹配,实践证明,单纯提高支护刚度的方法是难以奏效的;
2.必须采取卸压、加固与支护相结合的方法,统筹考虑、合理安排,对高地应力区,要卸得充分,对大变形区,要让得适度,对松散破碎区,要注意整体加固,对巷道围岩整体要支护住;
3.进行围岩变形量测,准确地掌握围岩变形的活动状态,根据量测结果进行反馈,以确定二次支护结构的参数,确定补强时间,再次支护时间和封底时间;
4.树立综合治理、联合支护、长期监控的支护思想体系2。
综合治理对松软岩层巷道支护,必须树立综合治理的观念,方可达到预期效果,主要应考虑以下几方面:
1.巷道位置的选择,最好是选在工程地质条件好,工程量又少的地段,并注意避免空间效应;巷道轴线方向和最大主应力方向平行或小角度相交。
2.巷道断面形状要适应地应力分布特点,一般应使巷道周边圆滑,防止应力集中,设计的断面尺寸要考虑变形后断面尺寸的要求。
3.施工工艺,应尽量减少对围岩的震动,并应及时封闭围岩,防止风化。
4.巷道底板和水的治理,对巷道整体稳定性具有重要意义,可采用底板注浆或打锚杆办法来提高其自身强度,采用疏水、导水措施确保工作面及整个巷道不存水。
5.支护结构、参数、施工工艺要密切注意和围岩变形状态相匹配。
联合支护根据松软岩层特征,巷道支护一般需分次进行。巷道开挖,围岩暴露后,立即进行第一次支护,及时封闭围岩,使围岩尽可能减少其强度损失,防止有害的松散状态发生,以后再根据情况,适时的进行二次或多次支护。
支护形式,目前发展趋势是以锚喷支护为主的联合支护方式。在松软岩层巷道维护中,锚喷支护作为一次支护已被公认;二次支护可用锚网喷,也可用金属可缩性支架,还有采用整体混凝土支护。
实践证明:以锚喷为主的联合支护体系对松软岩层的维护有较好的适应性2。
长期监控围岩变形是围岩力学形态变化最直接体现。它不仅直接反映了地压规律,而且也是松软岩层用来分析判断围岩稳定程度的可靠手段。因此,进行现场变形量测,掌握围岩变形活动状态和时间效应,并在此基础上,选择支护结构和参数,妥善安排掘进和支护工艺过程,以确保支护体系和支护特性曲线和围岩变形活动状态相适应、相匹配,以最大限度发挥围岩自承能力和支护体系支撑能力,这是搞好维护的关键。松软岩层变形具有时间效应长的特点,所以坚持长期监控,对于及时了解围岩稳定信息及采取相应的加固措施具有重要意义3。
本词条内容贡献者为:
王强 - 副教授 - 西南大学