深部构造应力作用下大断面硐室底鼓控制技术
【图文】：
下，水泵房围岩长期达不到二次稳定，处于流变状态，巷道两帮最大水平移近量超过1520mm，顶底板收敛变形超过2516mm，破坏特征主要表现为混凝土喷层大范围开裂，，局部变形严重处浆皮脱落，裸露出支护构件和松散围岩，局部区域锚杆、锚索破断(如图1所示)。矿方已对破坏严重地段进行了处理:采用锚索、挂网喷进行补强支护，并对底鼓严重段进行了起底，强烈变形得到一定控制。但通过现场矿压监测，底板变形仍未稳定，底鼓问题反复出现。图1胡底矿盘区水泵房底鼓情况一盘区水泵房为永久性大断面关键硐室，底板上布置有水泵设备基础，底板稍有变形便会导致基础变形、开裂，影响设备安全使用。因此，必须对胡底矿深部构造应力作用下大断面硐室底鼓问题进行研究，从而提出科学合理的底鼓治理方案，一次性解决此类巷道的底鼓难题，保证泵房设备的正常运转。2注浆加固和高预紧力全长锚固联合支护技术2.1深部构造应力作用下水泵房底鼓原因分析研究表明，影响底鼓因素很多，胡底矿水泵房地质条件影响最大的有底板岩层性质、围岩应力、大断面和支护强度等［2，6－7］。(1)底板岩层弱胡底煤矿盘区水泵房布置在3号煤层上部20m的顶板泥岩中，实测强度为29MPa，泥岩自身强度较低;而且通过现场掘进过程中揭露的岩层情况发现，水泵房底板泥岩层理裂隙极其发育，胶结性差，较低水平的应力作用极易导致泥岩内部裂隙张开、扩展及贯通，从而形成底板围岩的碎胀变形。(2)围岩应力作用通过地应力测量结果可知水泵房受到很高的水平应力和垂直应力作用，而且水泵房断面较大，相邻两侧布置有辅助进风巷(煤柱宽度15m)、水仓和吸水小井等。这些巷道掘进过程中，均会对泵房产生影响，导致泵房围岩的应力集中，造成严重底鼓。泵房所处的高应力环境?
装逦а揖哂薪锨康某性啬芰Γ?且能很好控制围岩体裂隙重新产生扩容变形，最大限度地发挥支护材料和围岩体的相互作用，阻止底板围岩再次破坏［10－16］。3工程应用3.1盘区水泵房底板支护设计通过对泵房底鼓原因分析，结合目前泵房底鼓控制技术，泵房底板支护应采用超前预注浆加固和高强、高预紧力全长锚固联合控制技术，注浆加固可以大大提高围岩的完整性，增强底板破碎围岩可锚性和自承载能力。3.1.1底板预注浆盘区水泵房底板预注浆钻孔间距为2000mm，排距1800mm;钻孔深度为6000mm，垂直于泵房底板布置(如图2)所示。先预埋800mm长孔口注浆管，孔内下5000mm长射浆管，孔口管与射浆管相连，棉纱和水泥固定孔口管并封孔。注浆使用42.5级普通硅酸盐水泥配合具有减水、提高浆液流动性的XPM纳米灌注剂(添加量为水泥质量10%)制备素水泥浆。水泥浆水灰比0.6∶1～1∶1。注浆终止压力2～3MPa，根据现场情况进行调整。图2底板预注浆钻孔布置3.1.2底板预应力注浆锚索锚索布置如图3所示。锚索为SKP22/1－1860－7300型，在端头安装锚索专业搅拌头;由于垂直向下钻孔孔底有水，只能先用水泥浆锚固，等固化后能提供一定预紧力时再张拉，橡胶塞封孔后张拉力≥140kN;采用300mm×300mm×16mm带鐖18mm注浆孔的拱形托板;锚索张拉前加装鐖20mm圆钢焊接长度为1500～2300mm托梁;锚索间距如图3(b)所示，间隔1800mm布置1排。根据底板泵基础位置分两种情况考虑，非基础位置每排布置3根锚索，基础位置每排布置4根锚索;注浆压力为2.0～3.0MPa。图3底板注浆锚索布置3.1.3注浆锚索如图4所示为专用锚索注浆系统。跟一般锚索52总第139期煤矿开采2017年第6期
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