车集煤矿硐室喷射层布式高韧性纤维混凝土支护.pdf
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1、总第 1 3 6期 d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 52 7 9 8 2 0 1 1 01 0 1 2 车集煤矿硐 室喷射层布式高韧性纤维混凝土支护 韩文静 , 宋进朝 ( 永城 职业学院 矿业S - 程 系, 河南 永城4 7 6 6 0 0 ) 摘要 : 针对煤矿硐室 断面跨 度大 , 围岩稳定性差的状况 , 用喷射层布式 高韧性纤维混 凝土配合 锚 网喷、 锚 索 支护技术 , 从而缩短 施工工期 , 减少投 入 , 避免喷层 开裂 , 有效支护硐室 。 关键词 : 硐 室; 层布 式; 高韧性纤维混凝土 ; 锚 网喷 支护 中图分类号 : T D
2、 3 5 4 文献标 识码 : B 文章 编号 : 1 0 0 5 2 7 9 8 ( 2 0 1 1 ) 0 1 0 0 3 3 0 2 煤矿在硐室施工时普遍采用喷素混凝土配合锚 网支护 , 素混凝土构筑 的喷层 , 在凝 固过程 中, 混凝 土 内部产生很多原生的小裂缝 , 影响 了抗拉强度及 断裂韧性 的提高, 深井软岩巷道围岩变形量大 , 支护 强度要求 高 , 要 求 支护材 料有一 定 的变形 量 和韧 性 一。针对这一特点提出了用层布式高韧性纤维 混凝土代替素混凝土的方案。钢纤维和聚丙烯纤维 对混凝土起到增强作用的同时提高混凝土的韧性 和 抗应变能 。在车集矿 2 6 1 4巷道
3、工程 中进行 了喷射 层布式高韧性纤维混凝土支护 , 通过现场实施 , 巷道 压力显现明显好转 , 硐室破坏变形得到有效的控制 , 取得 了较好的技术经济效果 。 1 工程及地质概况 1 1 试 验 巷道概 况 绞车房及液控硐拳设计总长度 1 6 I Y I , 其 中绞车 房 1 0 m, 液控硐室 6 m。绞车房净宽 7 I n , 净高 5 m, 直墙半圆拱型断面 , 净面积 2 7 6 13 1 ; 液控硐室净宽 5 n q , 净高 4 I n , 直墙半圆拱型断面 , 净面积 1 6 3 l I 1 。 1 2 水文地质情况 液控硐室位于二叠 系山西组二,煤层 , 岩石普 氏 系
4、数 为2 4 ,破 碎 。 巷 道 底 板 标 高 一 4 9 6 4 7 8 IT I , 井下巷道施工揭露的水文地质情况 , 最 大涌水 量4 5 0 m h 。 2 硐室支护参数 1 ) 采 用金属网 +喷射层布式纤维混凝 土 + 锚杆联合支护 , 巷道全断面使用左旋螺纹钢锚杆 , 锚 杆规格为 D 2 0 mm X 2 2 0 0 I Y l n l , 其间排距为 : 液控硐 室 1 0 m1 0 m, 距底板高度不大于 4 0 0 mm, 底角 锚杆 下扎 角度 为 2 0 。 。 2 ) 巷道全断 面喷浆 , 其 中初 喷厚度 为 2 0 3 0 m m的素混凝土 , 复喷厚度为
5、 9 01 0 0 m i l l 的层 布 式纤维混凝土, 复喷前在拱部铺第 2层钢筋网, 第 2 层 钢 筋 网 与 成 型 后 巷 道 轮 廓 线 间 距 3 0 4 0 mm E , 3 ) 初 喷 后 在 巷 道 拱 部 采 用 小 孔 径 锚 索 ( D 1 5 2 4 mm的钢 绞线加工 )进行加 强支护, 液控 硐室每排 3根 , 其排距为 1 5 0 0 m m。锚索垂直岩面 布置 , 锚索长度为 2 0 0 0 m m, 利 用 四卷 K 2 3 5 0树脂 药卷全长锚固 , 锚索预拉力 为 9 0 k N。锚索间采用 横 向钢筋梯连接。 4 ) 每根锚杆均采用树脂药卷加长
6、锚 固, 每根 锚杆用型号为 MS K 2 3 5 0树脂锚 固剂两卷。设 计锚 固力 8 0 k N( 用 ML K一2 0型锚杆拉力计测 时, 读数 达到 2 5 MP a ) , 铁托盘为 1 5 0 m m x 1 5 0 mm8 m m; 巷道全断面铺设钢筋 网( 由 D8 0 I Y I 1T I 钢筋焊 制而 成 ) , 网格 1 5 0 m m1 5 0 to n i , 网片搭接长度 9 0 m m, 每隔 2 0 0 m i l l用 1 2号铁 丝双股绑 扎 , 喷厚合计 为 1 2 0 mm 3 施工要求 3 1 纤维 混 凝土原 材 料选择 1 ) 钢纤维 : 武汉东
7、洲钢纤维有限公司生产 的 剪切型钢纤维 , 纤维长度为 2 0 2 5 m m, 长径 比为 6 0 , 抗 拉 强 度 2 7 5l 5 0 0 MP a , 弹 性 模 量 2 0 0 G P a , 密度为 7 8 g c m ; 聚丙烯纤维 : 美 国纤维网公 司生 产 的 F i b e me s h纤 维 网 聚 丙 烯 , 抗 拉 强 度 5 6 0 7 7 0 MP a , 弹性模 量 3 5 0 G P a , 密度 0 9 1 g c m ,纤 维 长度 为 1 9 m i l l 。配合 比( g g I l l ) : 水 泥 3 6 0 , 石 子 1 3 0 0 ,
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