錨桿支護巷道圍巖變形監(jiān)測分析研究

摘 要：錨桿支護巷道圍巖破壞往往無征兆其具有隱蔽性。因此通過對巷道兩幫及頂板圍巖發(fā)生的相對位移進行監(jiān)測分析，可在驗證基本支護參數(shù)合理性的同時為修改完善初始設(shè)計提供依據(jù)，以便及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，保障安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：錨桿支護；圍巖；變形監(jiān)測

1 巷道基本尺寸

本位所述巷道為異型斷面，巷道采用綜掘機進行切割，巷道基本尺寸：低幫切割高度2600mm，高幫切割高度大于3600mm，巷道切割寬度4600mm，切割中高3600mm。

2 錨桿支護參數(shù)

（1）頂板：Φ20×2500mm預(yù)應(yīng)力螺紋鋼錨桿，間排距為700mm×800mm；

（2）高低幫：Φ16×1800mm預(yù)拉力螺紋鋼錨桿，間排距為700mm×800mm。

3 監(jiān)測儀器與測站布設(shè)

（1）監(jiān)測儀器：多點位移計；

（2）測站布設(shè)要求：

測站間距為50m，測孔直徑：28mm，測點數(shù)量：4～6個；在兩幫和頂板中部各打設(shè)一個多點位移計安裝孔，每個測孔安裝1套多點位移計。

4 巷道兩幫圍巖變形監(jiān)測分析

根據(jù)施工現(xiàn)場實際地質(zhì)條件和監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，選取處于巷道中部的3號測站觀測得到的低幫圍巖發(fā)生的相對位移統(tǒng)計數(shù)據(jù)，繪制每個測點位移-時間關(guān)系圖，如圖1所示。（0m、1m、1.5m、2m、2.5m、3m表示該點至巷道表面的距離）

低幫圍巖位移-時間關(guān)系圖主要顯示：

（1）觀測孔孔底相對位移不大且讀數(shù)偏??；

（2）因巷道在掘進過程中可能產(chǎn)生的集中應(yīng)力導(dǎo)致圍巖在1m和1.5m間位移變化差距較大。

同樣選取3號測站觀測得到的高幫圍巖發(fā)生的相對位移統(tǒng)計數(shù)據(jù)，繪制每個測點位移-時間關(guān)系圖，如圖2所示。（0m、0.5m、1m、1.5m、2m表示該點至巷道表面的距離）

高幫圍巖位移-時間關(guān)系圖主要顯示：

（1）0.5m及1m范圍內(nèi)可能出現(xiàn)小的破碎帶導(dǎo)致圍巖移動差距較大。

（2）隨著時間的推移，高幫圍巖基本上不受掘進工作面擾動的影響，發(fā)生的位移逐漸趨于穩(wěn)定。

5 巷道頂板圍巖變形監(jiān)測分析

選取3號測站觀測得到的巷道頂板圍巖發(fā)生的相對位移統(tǒng)計數(shù)據(jù)，繪制每個測點位移-時間關(guān)系圖，如圖3所示。（0m、1m、2m、4m表示該點至巷道表面的距離）

巷道頂板圍巖位移-時間關(guān)系圖主要顯示：

（1）頂板下沉量約是巷道高、低幫圍巖相對位移的兩倍，根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況判斷：頂板下沉變形主要由淺部未錨固的圍巖破碎離層而導(dǎo)致。

（2）巷道掘進、支護工作結(jié)束后，圍巖變形快速趨于穩(wěn)定，但一段時間后由于錨桿孔出水使圍巖表面軟化、潮解導(dǎo)致破碎變形，頂?shù)装逑鄬ξ灰圃龃蟆?/p>

6 小結(jié)

本文所述巷道圍巖發(fā)生的相對位移主要來自頂、底板變形，建議在掘進揭露圍巖后采取前探梁支護等臨時控頂措施，待完成永久支護后，要進一步做好巷道圍巖變形監(jiān)測的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析處理，在有水巖層或節(jié)理發(fā)育段落及時噴射混凝土封閉圍巖，防止圍巖風(fēng)化和遇水軟化、潮解，必要時在采用錨桿基本支護的同時架設(shè)鋼棚等剛性支護。

參考文獻：

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作者簡介：李世海（1984-），男，漢族，貴州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系講師，國家一級建造師，研究方向：建筑施工技術(shù)。