深水平變電所及泵房頂?shù)装寮庸虒?shí)踐分析

陸新龍

【摘 要】變電所及泵房施工一直以來都是煤礦的重點(diǎn)工程，隨著開拓及掘進(jìn)水平的延伸，變電所及泵房面臨著應(yīng)力集中，尤其是頂?shù)装迦菀鬃冃?。而變電所及泵房的正常使用關(guān)乎著一個(gè)水平是否能正常掘進(jìn)及回采。我礦在216變電所及泵房施工中，首次使用錨注加固技術(shù)，對(duì)巷道頂幫、底板進(jìn)行加固支護(hù)，取得了較好的支護(hù)效果和經(jīng)濟(jì)效果。

【Abstract】The substation and the construction of the pump room have always been the key projects of the coal mine. With the extension of the development and driving level， the substation and the pump room are facing the stress concentration， especially the roof and floor. The normal use of the substation and the pump room is related to the normal driving and recovery under one level.In the construction of No.216 substations and pumping station， the technology of bolting and grouting is used for the first time to reinforce and support the roadway top and floor， which has achieved good supporting effect and economic effect.

【關(guān)鍵詞】變電所；頂?shù)装寮庸?；?shí)踐

【Keywords】 power substation； reinforcement of the roof and floor； practice

【中圖分類號(hào)】TD263.3 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2018）02-0195-02

1 工程概況

辛安礦位于邯鄲峰峰礦區(qū)，交通便利，斜井開拓，地面標(biāo)高+170m，11216采區(qū)變電所及泵房水平為-600m，變電所及泵房長(zhǎng)度均為25.5m，規(guī)格均為4.5×3.4m，支護(hù)為錨網(wǎng)噴+U鋼+砼澆筑，由于埋藏較深，巷道布置較為集中，地應(yīng)力疊加，巷道支護(hù)強(qiáng)度相對(duì)較小，支護(hù)多為被動(dòng)支護(hù)，因此，造成巷道支護(hù)困難，變形速度較快。為更好地解決支護(hù)問題，為巷道的利用、安全生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件，現(xiàn)采用一項(xiàng)支護(hù)新技術(shù)即錨注加固技術(shù)，對(duì)巷道底板進(jìn)行加固支護(hù)，達(dá)到良好的支護(hù)效果。

2 總體方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及地質(zhì)資料，11216水泵房位于大煤底板，變電所位于大煤直接底板中，頂板部分為大煤層，底板均為粉砂巖，采取有效辦法克服巷道變形，提高支護(hù)強(qiáng)度，變被動(dòng)支護(hù)為主動(dòng)支護(hù)，現(xiàn)采用新的錨注支護(hù)新技術(shù)，具體如下：

①首先對(duì)失修硐室進(jìn)行整修，使之達(dá)到使用要求。

②對(duì)頂幫進(jìn)行錨注支護(hù)施工：錨索采用排式布置，排距1.5m，每排布置7根，孔深8.1m，安裝8.3m×21.8mm錨索（見布置圖），同時(shí)在錨索孔內(nèi)安裝注漿管，對(duì)錨索孔進(jìn)行壓注化學(xué)注漿材料，使錨索形成全長(zhǎng)錨固，使圍巖與錨索膠結(jié)在一起，最大效率發(fā)揮錨索的作用。

③對(duì)底板進(jìn)行錨注施工：錨索采用排式布置 ，排距1.5m，每排布置3根，孔深10m，每孔安裝3根12.5m×17.8mm錨索（見布置圖），同時(shí)在錨索孔內(nèi)安裝注漿管，對(duì)錨索孔進(jìn)行壓注化學(xué)漿，使底板巖石與錨索膠結(jié)為一體，從而起到很好的支護(hù)作用。底板錨索施工完成后，對(duì)底板進(jìn)行二次注漿（6m），使巷道底板更加致密、堅(jiān)固、持久。

④對(duì)硐室頂幫進(jìn)行噴漿，對(duì)底板進(jìn)行澆筑砼材料。

3 工程設(shè)計(jì)及施工

3.1 工程設(shè)計(jì)

3.1.1 頂幫錨索布置

錨索采用排式布置，排距1.5m，每排布置7根，孔深8.1m，頂部中間錨索位于中心線上，幫部錨索距底板0.8m，其余錨索兩側(cè)均勻布置，錨索采用直徑21.6mm，長(zhǎng)度8.3m，注漿管采用直徑為6mm銅管，長(zhǎng)度2.5m，托盤選用300×300×16鐵板。變電所長(zhǎng)度為25.5m，可布置17排，計(jì)119根錨索；水泵房錨索布置與變電所相同，水泵房長(zhǎng)度25.5m，布置17排錨索，計(jì)113根錨索，在泵房壁龕內(nèi)增加錨索布置，計(jì)22根。

錨索孔采用錨索鉆機(jī)施工，開孔直徑為35-42mm，深度2m，其內(nèi)6.1m直徑為28mm。

3.1.2 底板錨索布置

變電所：錨索采用排式布置，排距1.5m，每排3組，其中巷道中間1組垂直底板，兩側(cè)錨索距幫0.5m，外擺15°，錨索間距1.75 m，孔徑φ90mm，孔深10.5m。變電所長(zhǎng)度25m，布置17排錨索，計(jì)51組底板錨索。底板錨索鋼梁尺寸為：2300mm×400 mm。

水泵房：錨索采用排式布置，排距1.5m，每排3組，其中巷道中間1組和靠壁龕1組垂直底板，另外一側(cè)錨索距幫0.5m，外擺15°，錨索間距

為1.25m和1.75 m，孔徑φ90mm，孔深10.5m。水泵房長(zhǎng)度25.5m，布置17排錨索，計(jì)51組底板錨索。底板錨索鋼梁尺寸為：2300mm×400 mm。

鉆孔布置見圖所示。

錨索選用3根直徑為Φ17.8mm的鋼絞線作為一束大錨索，頭部3000mm段編制成串珠狀，以利固結(jié)，增強(qiáng)錨索抗拉拔力。錨索單根強(qiáng)度級(jí)別為1860MPa，破壞負(fù)荷350.0kN。則3根錨索其破壞荷載為1050.0kN。

底板組合錨索安裝：

①選好孔位固定好鉆機(jī)，按設(shè)計(jì)要求，在底板淺部完整的前提下，用φ90mm鉆頭直接打到設(shè)計(jì)孔深；如發(fā)現(xiàn)塌孔或不成孔，下1根4分注漿管，進(jìn)行預(yù)注漿，然后再打直至成孔。

②將已經(jīng)解開順直的裝有導(dǎo)向帽的錨索組推送入孔直至孔底，在錨索孔內(nèi)安裝2根連接的4分×3m長(zhǎng)注漿管。用棉絲纏繞在錨索上，用鉆桿將其推至距孔口2.0m 處，將深部注漿管引到孔外，用化學(xué)液漿進(jìn)行封孔。

③通過預(yù)埋的深部注漿管對(duì)錨索孔深部進(jìn)行注漿，注漿壓力5～8MPa。

④錨索安裝后及時(shí)進(jìn)行注漿，打一個(gè)孔，安裝一組錨索，注漿一個(gè)孔，防止串孔。

⑤注漿完成1日后，安裝底梁、大、小托盤，對(duì)錨索進(jìn)行張拉，要求單根顯示壓力不小于25 MPa。

⑥錨索張拉后，對(duì)底板進(jìn)行二次注漿，注漿孔間隔3 m布置一排，每排兩個(gè)注漿孔（按錨索中間布孔），孔深6 m，孔徑φ90。

3.2 鉆孔施工

3.2.1 頂幫錨索施工

鉆孔采用錨索鉆機(jī)打眼，配用直徑Φ42、Φ28 mm兩種鉆頭；注漿采用由河北同成科技股份有限公司生產(chǎn)的專利產(chǎn)品ZBQ-5/12型氣動(dòng)高壓雙液注漿泵。

3.2.2 底板錨索施工

嚴(yán)格按照方案設(shè)計(jì)施工淺部注漿鉆孔，施工時(shí)傾角、間排距、孔深等參數(shù)應(yīng)盡量符合設(shè)計(jì)要求，一般角度誤差不超過5°，間距誤差不超過300mm。要求鉆孔圓度要好，成孔完整。

①鉆孔機(jī)具： 鉆孔使用同成公司生產(chǎn)的ZQJ-300/1.5型氣動(dòng)鉆機(jī)。

②錨索鉆孔施工

選好孔位固定好鉆機(jī)，按設(shè)計(jì)要求，在底板淺部完整的前提下，用φ90mm直接打到設(shè)計(jì)孔深；在成孔困難時(shí)，需對(duì)底板再進(jìn)行淺部注漿，注漿后繼續(xù)打孔到設(shè)計(jì)深度。

4 施工效果

施工完成后，216變電所及泵房的底鼓現(xiàn)象得到很大程度上的改觀，由三個(gè)月需進(jìn)行一次臥底，現(xiàn)三個(gè)月頂?shù)装逦匆娒黠@變化。降低了水泵泵座、開關(guān)臺(tái)的維護(hù)工作量。頂幫開裂減少，為工人的安全工作提供保障。216變電所及泵房的施工為深水平的變電所及泵房加固提供了借鑒的經(jīng)驗(yàn)。endprint