綜機(jī)庫底板支護(hù)優(yōu)化設(shè)計

韓 青（山東濟(jì)礦魯能煤電股份有限公司陽城煤礦，山東 濟(jì)寧 272000）

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綜機(jī)庫底板支護(hù)優(yōu)化設(shè)計

韓 青
（山東濟(jì)礦魯能煤電股份有限公司陽城煤礦，山東 濟(jì)寧 272000）

摘 要：軟巖巷道底鼓通常存在巷道中間底鼓量大、靠近兩幫處底鼓量小的現(xiàn)象，如圖所示，底鼓力主要來自巷道中部下方巖層，巷道中部臨空面大且支護(hù)最薄弱，靠近幫腳處受到墻體約束且受到支護(hù)體傳至底板的作用力。

關(guān)鍵詞：綜機(jī)庫底板；優(yōu)化設(shè)計；設(shè)計方案

1　綜機(jī)庫地質(zhì)分析

綜機(jī)庫埋深-650m左右；處于斷層破碎帶，整體性差，圍巖自承載能力低，有較強(qiáng)構(gòu)造應(yīng)力；原有支護(hù)存在較大的底鼓。特別是使用階段將安裝重要設(shè)備，因此綜機(jī)庫底鼓問題不容忽視。

2　工程類比法分析綜機(jī)庫底鼓問題

（1）軟巖巷道底鼓通常存在巷道中間底鼓量大、靠近兩幫處底鼓量小的現(xiàn)象，如圖1所示，底鼓力主要來自巷道中部下方巖層，巷道中部臨空面大且支護(hù)最薄弱；靠近幫腳處受到墻體約束且受到支護(hù)體傳至底板的作用力。---軟巖巷道普遍問題，底板需支護(hù)。

（2）巷道支護(hù)基本原則“治頂先治幫，治幫先治底”，同時，根據(jù)流變原理，如圖1所示，頂部荷載傳至幫部，幫部荷載傳至底板，荷載傳遞以巖體介質(zhì)流變實現(xiàn)，最終導(dǎo)致底板介質(zhì)增多，以底鼓形式表現(xiàn)出來。---切斷流變通道將大大降低底板荷載。

圖1　巷道底鼓示意圖

（3）封閉性圓形鋼管混凝土支架在龍口北皂礦和內(nèi)蒙古查干淖爾礦極軟巖巷道中出現(xiàn)過底鼓導(dǎo)致反底拱折斷的現(xiàn)象，究其原因在于巷道四面支護(hù)不均衡，幫頂支護(hù)措施多，除支架外還會增加錨桿錨索或圍巖注漿加固，底板埋入封閉鋼管混凝土支架底拱后直接回填矸石，導(dǎo)致支架四面承載力不均衡，圍巖從支護(hù)薄弱的底板鼓出，鋼管混凝土支架反底拱被順勢帶出折斷。

（4）目前查干淖爾礦底板治理良好，其主要措施：在底板澆筑1760mm厚混凝土，等寬等厚澆筑。鋼管混凝土支架反底拱段直接澆筑在混凝土中，支護(hù)近兩年底板穩(wěn)定，效果良好，但是底板支護(hù)成本較高。

綜上工程類比分析，綜機(jī)庫處于破碎帶，支護(hù)應(yīng)保證四面受壓均勻，同時底板支護(hù)略微加強(qiáng)，因為上部與幫部荷載傳至底板，底板荷載會略大于幫頂。底板采用上部澆筑混凝土、下部回填柔性層復(fù)合支護(hù)措施。

3　底板支護(hù)設(shè)計方案

（1）底板澆筑鋼筋混凝土底拱，底拱寬6.2m，將鋼管混凝土支架澆筑在混凝土內(nèi)，增加整體受力；底拱厚1.0m，不包括水溝軌道區(qū)域非等厚板0.44mm，底拱配受力筋與分布筋，增強(qiáng)混凝土板上部抗拉性能，配筋如圖2所示。底拱下方設(shè)打底層，打底層主要目的是保護(hù)鋼管混凝土支架，提供錨索施工區(qū)和預(yù)應(yīng)力加載板。

（2）混凝土底拱與打底層交界處向下15°方向設(shè)錨桿以下設(shè)錨索，錨索向上延長與受力筋焊接，間距700mm（與受力筋隔一焊一），錨索限制混凝土底拱上凸，延緩混凝土底拱向上變形折斷。

（3）巷道底角處鉆注漿孔，孔徑32mm，向下45°方向，長度6.0m，間距700mm。插入注漿管對圍巖注漿加固，注漿管內(nèi)灌注混凝土，切斷部分圍巖流變力，降低底板圍巖荷載。

圖2　綜機(jī)庫底板支護(hù)設(shè)計方案圖

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.058