深埋巷道围岩变形现场实测研究

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－８９７２．２０１１．Ｏ２．０１９　深埋巷道围岩变形现场实测研究　穆磊　淮北矿业（集团）有限责任公司朱仙庄煤矿　安徽宿州　２３４１　ｉ１　１　概述　对深埋巷道围岩位移进行现场实测，获得　行巷道围岩变形监测，为解决巷道稳　伴随我国经济的高速发展，对煤　定问题，提出合理支护方案。　巷道埋深一９００ｍ，主要穿越地层　了深埋巷道围岩表面及深部的位移变化及　岩石裂隙发展情况，掌握了巷道开挖后围　岩变形机理，对深埋巷道支护具有指导意　义。　炭需求量也不断增加，华东地区掀起新　一轮建井、煤矿开采的高潮，但目前我　国大部分煤炭资源储藏较深，其中安徽　两准、山东巨野等多个矿区煤矿开采深　度均已达ｌ０００ｍ以上，深部开采已是必　然趋势。随着采煤深度的不断增加，工　程地质条件也将也来越复杂，工程中出　现的软岩巷道失稳已成为煤矿建设的一　大难题，探讨寻求合理支护软岩巷道的　题。　为泥岩、细砂岩，巷道自稳能力较差。　采用锚、网、喷和锚索联合支护方式，　其中锚杆的直径为中２２，长度为２．５ｍ，　间排距为８００　Ｘ　８００ｒａｍ，菱形网格状　网片孔尺寸为ｌ００×ｌ００ｒａｍ，混凝土　喷层厚度１００ｒａｍ，锚索直径ｌ７．８ｒａｍ，　关键词　ｊ　深埋巷道；围岩变形；监测；裂隙　长度６．５ｍ，间排距为２４００×２４００ｒａｍ。　同时在巷道掘进后适时进行注浆，本测　方法已成为煤矿建设者们关注的技术难ｌ　试巷道注浆在掘进后２５天进行。测试　选择在巷道拱顶、左帮、右帮分另ｌＩ埋没　多点位移计，对深部围岩位移进行现场　测试，以监测并获得５ｍ内围岩变形特　性。监测断面尺寸及元件埋设位置见图　２、巷道围岩变形监测　２．１监测方案　为了解软岩巷道变形机理，防止　巷道掘进中出现较为严重的拱顶下沉和　底鼓、两帮收敛，严重时锚杆和锚索　被拉断等现象，选择在某掘进断面进　１所示，图中１抖～５＃表示多点位移计　安装位置，每个位移计内舍６个测点，　深度分别为５ｍ、４ｍ、３ｍ、２ｍ、１．５ｍ、　中国科技信息２０１１年第２期　ＣＨＩＮＡ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ＂ｒＥＣＨＮＯＬ０ＧＹ　１　ｍ。　能明显改善破裂岩体力学特性，支护　结构整体性好，承载能力高，支护效　果较好。　有较大的裂隙，建议现场支护时应加以　重视，以便合理地选择锚杆与锚索的长　度与型号。　３、小结　（２）在巷道掘进初期１　０　ｄ之内，　通过对某深埋巷道围岩位移的现．　巷道位移快速增加，围岩破裂区在不　断扩展，逐渐向围岩深部发展，建议　场实测可以获得以下结论与建议：　（１）深埋巷道围岩存在多个破裂　区，在该实测巷道，主要分布在１．５～　２．０ｍ与３．０ｍ～４．０ｍ之间，这两处围岩　下转第８０页－　图１监测巷道断面尺寸及元件布置图　２．２监测结果分析　由于巷道开挖初始，围岩变形较　大，所以在元件埋设初期每天都进行了　现场监测，后期围岩变形趋于稳定，测　试时间间隔也逐渐延长。通过还原现场　实测数据，可以获得距离巷道表面不同　深度围岩随巷道掘进时间变化曲线，如　图２～图６所示。　从图２～图６可以看出，不同方位　的围岩变形规律近乎一致，围岩位移较　大，拱顶处累计达到２５７ｒａｍ，两帮位　时闻／ｄ　时间／ｄ　图２　１撑测站围岩位移随时间变化图　２．８Ｄ　图３　２ｆ｝ｉ９　站围岩位移随时间变化图　置较拱顶稍小，但也累计达到２００ｒａｍ　左右。围岩在不同深度变化不一，主要　体现在１．５～２．０ｍ与３．０ｍ～４．０ｍ之间，　这两处围岩有较大的裂隙，均属于破裂　区。而在这两个区域范围之外的围岩位　移差较小，可认为围岩比较完整。　同时从图２～图６可以看出，围岩　位移变化曲线是一条连续曲线，所以可　２４０　２００　重１６０　＼　路ｌ　２０　８０　４０　０　对变化曲线求导以获得围岩位移速率随　时间变化曲线，由于各方位围岩位移变　０　ｌ　０　２０　３０　４０　５０　６０　Ｔ０　化曲线规律近乎一致，本文仅选择１＃　测站围岩位移变化进行分析，如图７所　时间／ｄ　时间／ｄ　图４　３薛测站围岩位移随时间变化图　图５　４　测站围岩位移随时间变化图　示。从图中可以看出，在巷道掘进初期　１０ｄ之内，巷道位移快速增加，达到１０～　２０ｍｍ／ｄ，到掘进３０天后，围岩位移　逐渐趋于稳定，仅为０．２—０．５ｍｍ／ｄ左　右，可认为在注浆加固下，巷道支护开　始发挥作用，约束了围岩的变形，同时　改善了围岩应力状态，达到增强围岩整　体强度的效果。　通过现场实测与现场注浆前后围　岩位移变化对比结果来看，深埋巷道支　护应采用积极主动加固形式：即以锚、　网、喷、索和注浆加固相结合，该方式　图６　５撑测站围岩位移随时问变化图　图７　ｌ撑测站围岩位移速率随时间变化图　信息２０１　１年第２期　ＣＨＩＮＡ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　Ｊａｎ　２０１　１　连接好后，直接用水泥砂浆浇注成砌　块，在砌检查井时可根据流水底高，　直接砌入，省时省力。从远期考虑，　应注重塑料预制检查井的应用研究与推　广。　上接第７２页　现场应在此时采取相应支护措施对围岩　…一　变形进行合理控制。　Ｉ　的安全。　５．５．４施放毒饵诱杀包　对坝肩两端林地、山丘，施放白　（３）　在地下水位较高、流沙　喷、索和注浆加固相结合的积极主动　等不良地基处施工，应开挖一段、施　加固方式，该方式能明显改善破裂岩　蚁诱杀包以达到灭杀山丘蚁，避免周　围山丘白蚁对坝体产生蔓延危害。　除此之外，在对坝体进行灌浆　时，对白蚁巢穴、蚁道也起着封堵的　作用。　５．６设置工程观测设施　工一段并迅速１ｉＩ填，注意防止管道的　上浮、偏移与下窝，一旦发生，必　须返工。　体力学特性，支护结构整体性好，承　载能力高，支护效果较好。　（４）　目前管道的环刚度规格　系列不够丰富，应进一步细分，以节　省成本，提高管材的价格竞争力。　（５）　应尽快出台相关的国家｝　标准与技术规程，以利推广。　根据相应技术规范的要求，满足　水库安全监测的需要，完善水文、气象　监测设施，大坝表面竖向位移（沉降）　和水平位移观测设施，渗流量观测设　施。　５．结语　综上所述，只要选用合理，新型　６．结论　本文在分析双河口水库坝体存在　问题的基础上，提出了上述的处理方　管材运用在市政排水管网中是有一定优　势的，随着科技水平的提高，新型管材．　的成本将进一步降低，全面替代传统管　材将指日可待！　法，并实际应用到本工程整治中，通　过工程竣工后对存在问题的解决情况　看，坝体渗漏问题得到有效解决，上　游迎水面湿坡现象得到治理，坝体白蚁　基本灭绝，坝体整体运行安全，取得了　预期的治理效果。综上所述，笔者认为　本文所述的整治方法，对重庆地区治理　该类土坝具有一定的借鉴意义。　…１何满潮，谢和平，彭苏萍，姜耀东．深　部开采岩石力学研究［Ｊ】．岩石力学与　工程学报．２００５，２４（１　６）　参考文献　嚣　ｌｌｌ１　ｌ控制设计［Ｍ］．北京：煤炭工业出版社．　１　９９９　参簦　＿　囊　。　［１］谭界雄，位敏．我国水库大坝病害特　点及除险加固技术概述．中国水利．　２０　１　０年第１　８期　［４］付国彬．巷道围岩破裂范围与位移　［２］王璐华．帷幕灌浆技术在白泥坡水　库除险加固工程中的应用．中国水利．　２０　１　０年第１　８期　的新研究［Ｊ］．煤炭学报．Ｉ　９９５，２ｏ（８）　［１］给水排水管道工程施工及验收规　范．ＧＢ５０２６８－２００８　蹦｝简介毒囊　誊《。ｊ纛　蠢　－　－竹觜简介　一蠹　ｌ　＿　ｌｌｌ　¨ｒ　ｌ王利和．男．１　９　６　８年７月出生．１　９　９　１年　毕业于兰州交通大学环境工程系。现为包头　铁道职业技术学院环保教研室教师。　穆磊（１　９　８　５　）．男．安徽淮北人，　２００７年毕业于安徽理工大学大学．现为淮北　矿业（集团）有限责任公司朱仙庄煤矿技术　科Ｉｔ　３采区、８６采区技术负责人．主要从事　深埋软岩巷道合理支护技术研究和围岩变形　观测方向的研究。　宋晓钢．中国堤坝白蚁治理研究现　状及展望．白蚁防治．２００６年第１期　作案　ｉｌｉ６ｆ：Ｉ　ｊｉｉ｛《　ｌｉ誊　？　ｊｉｉ　ｉ　ｉ　聂兵　工程师重庆巴南区水利工程管理站　从事水利工程管理。