泵房原有支护形式为锚网喷联合支护,泵房原布置形式为“一字形”布置(见1)。通过现场考察和调研可知,-1000m水平泵房周围围岩及支护体变形、破坏十分严重。具体表现在以下几个方面:顶板受力不均,均有不同程度的下沉,并有“尖顶”现象;泵房变形不均匀、不对称;底鼓现象严重,严重影响巷道的正常使用。
变形破坏原因分析通过对基础资料和现场工程地质条件及破坏状况的详细调研后认为,造成-1000m水平泵房变形严重,几经扩修仍不能满足生产要求的被动局面的原因主要有以下几方面:深部地应力影响;交叉巷道相互影响,造成稳定性较差;原支护方式和支护参数不合理,无法很好地控制巷道的变形,产生严重底鼓。
配套支护设计方案根据现场工程地质条件和理论分析,确定泵房配套支护形式采用锚网索喷,然后架设桁架加强支护的方式。泵房新布置形式为“三角形”布置(见2)。
具体支护材料及参数如下:
(1)锚杆:采用20mm左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆,长度2.4m,间排距700mm×1000mm,三花布置。锚杆采用树脂药卷端头锚固,树脂锚固剂型号为CK2350,用量为2支/根。
(2)底角锚杆:采用20mm左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆,长度2.2m,排距为1m.
(3)注浆锚杆:43mm管缝式锚杆,间排距为1.4m×1.4m,长度1.8m.
(4)锚索:采用15.24mm钢绞线锚索,长度8m,外露长度150~250mm,间排距1.4m×1.4 m.采用CK2350树脂药卷端头锚固,用量为4支/根。
(5)钢架:根据优选设计方案,金属桁架材料为11号矿用工字钢,支架间距1m。支架之间通过等边9号角钢拉杆连接。
(6)金属网:采用6mm钢筋焊接而成,网片尺寸为1100mm×800mm,网格尺寸为100mm×100mm。
(7)混凝土:初喷厚度30mm,复喷厚度80mm.采用新的布置及支护形式后,-1000m水平泵房在施工及后来的稳定期内均未出现顶板开裂下沉、四周围岩突出及强烈底鼓的现象,支护效果良好。
结论
随着开采深度的不断增加,深部巷道及硐室支护问题变得越来越突出,采用传统的支护方法已经难以保证在服务年限内安全使用。通过现场调查及实测等方法进行优化设计,并采用相应的支护技术,能够大大提高巷道的稳定性,还可节省大量的维修人力、物力和财力,且施工简单、安全,经济效益十分显著。