深水平變電所及泵房頂?shù)装寮庸虒?shí)踐分析

陸新龍

（冀中能源峰峰集團(tuán)辛安礦，河北邯鄲056200）

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)度相對較小，支護(hù)多為被動支護(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，變被動支護(hù)為主動支護(hù)，現(xiàn)采用新的錨注支護(hù)新技術(shù)，具體如下：

①首先對失修硐室進(jìn)行整修，使之達(dá)到使用要求。

②對頂幫進(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，對錨索孔進(jìn)行壓注化學(xué)注漿材料，使錨索形成全長錨固，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對硐室頂幫進(jìn)行噴漿，對底板進(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，長度8.3m，注漿管采用直徑為6mm銅管，長度2.5m，托盤選用300×300×16鐵板。變電所長度為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。

圖1 水泵房錨索布置斷面圖

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)度級別為1860MPa，破壞負(fù)荷350.0kN。則3根錨索其破壞荷載為1050.0kN。

圖2 水泵房錨索布置斷面圖

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，打一個孔，安裝一組錨索，注漿一個孔，防止串孔。

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

⑥錨索張拉后，對底板進(jìn)行二次注漿，注漿孔間隔3 m布置一排，每排兩個注漿孔（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，由三個月需進(jìn)行一次臥底，現(xiàn)三個月頂?shù)装逦匆娒黠@變化。降低了水泵泵座、開關(guān)臺的維護(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)。