淮北礦業(yè)集團袁店一礦1.8 Mta新井設計含5張CAD圖.zip

淮北礦業(yè)集團袁店一礦1.8 Mta新井設計含5張CAD圖.zip,淮北礦業(yè)集團袁店一礦1.8,Mta新井設計含5張CAD圖,淮北,礦業(yè)集團,袁店一礦,1.8,Mta,設計,CAD 高滲透壓松散破碎大斷面失穩(wěn)巷道修復技術 摘要：針對淮北礦業(yè)集團朱仙莊煤礦Ⅱ水平第二部皮帶機大巷的嚴重失穩(wěn)問題進行了系統(tǒng)分析，生產(chǎn)實踐表明原有的支護方案已經(jīng)不能適應不斷惡化的圍巖狀況，大巷在底臌出現(xiàn)并進行治理后，幫部出現(xiàn)嚴重變形跨落。本文在詳細分析大巷地質條件、施工狀況、水文地質等條件后，提出了巷道失穩(wěn)的5個重要原因。在地質雷達探測圍巖松散破碎圈和鉆孔窺視儀系統(tǒng)探測的基礎上，提出了治水-探測-復修-監(jiān)測的高滲透壓松散斷層破碎帶大斷面已失穩(wěn)巷道強化修復控制技術。 關鍵詞：高滲透壓；斷層破碎帶；失穩(wěn)巷道修復；地質雷達探測；大斷面；鉆孔窺視 1 Ⅱ水平第二部皮帶機大巷工程概況 1.1 地質條件 Ⅱ水平第二部皮帶機大巷位于礦井南部二水平Ⅱ3采區(qū)下部，標高-676.2~-683.6m，施工全長1025m。區(qū)域內構造復雜斷層較發(fā)育，共計揭露大小斷層八條，落差在1.5~20.0m間，其中落差5m以上的斷層有：F19正斷層，落差20.0±m(xù)；F19-1正斷層，落差5.0±m(xù)；SF22正斷層，落差5.0±m(xù)；ⅡF2正斷層，落差5.0~10.0m。巷道施工層位在10煤下和一灰之間，層間距約65m，局部地段受斷層錯斷影響，穿一灰在一灰與二灰之間層位施工。底鼓段巷道向外約40m拐彎處揭露有F19斷層(傾角70°，落差20~35m)，上盤巖層為薄層狀層理的灰色細砂巖，下盤巖層主要為1.5m厚的石灰?guī)r，斷層面有淋水現(xiàn)象。 底鼓段巷道位于一灰和二灰之間，一灰緊貼巷道頂板，二灰距離巷道底板15~18m，三灰距離巷道底板40m左右。巷道揭露巖性主要為泥巖、砂質泥巖。 圖1-1 第二部皮帶機大巷與周圍巷道關系圖 1.2 施工概況 Ⅱ水平第二部皮帶機大巷(北段)設計為近太原群灰?guī)r含水組掘進的巷道，主要在10煤層至一灰間掘進，局部地段揭露一灰或在一灰下施工。該巷設計全長1025m，于2009年2月中旬開始撥門施工，至2010年8月中旬施工完成。 巷道采用錨噴＋全封閉29U型棚+滯后注漿支護，放炮后找頂、初噴50mm，施工支護錨桿，錨桿為GM22/2800-490高強螺紋鋼樹脂錨桿，每根錨桿用兩卷樹脂藥卷錨固，錨桿拉拔力不小于80kN，錨桿初錨扭矩不小于300N?m，錨桿間、排距800×1000mm。架全封閉29U型棚支護，棚距500mm，棚子搭接長度500mm，每處搭接用特制鐵板拉鉤聯(lián)接，每處搭接用兩副限位卡纜和一副雙槽型普通卡纜緊固，卡纜螺母扭矩不小于300N?m，頂、幫采用φ10mm鋼筋笆腰背，底板以下采用φ10mm鋼筋笆和鐵背板腰背，噴射混凝土標號為C20，噴厚150 mm。滯后注漿，注漿錨桿采用φ20×2000mm鋼管加工，間、排距2000×2000mm。注漿一般滯后迎頭150~200m。 支護工藝流程：初噴→打頂錨桿→掛頂梁→背頂→打幫錨桿→栽棚腿下底梁→腰幫、腰底→復噴→打注漿錨桿→滯后注漿。 1.3 底鼓變形 Ⅱ水平第二部皮帶機大巷(北段)拐終測點前39~89m在2010年10月1日中班16：30~10月2日早班06：00短時間內發(fā)生嚴重變形，主要表現(xiàn)為嚴重底鼓，底梁卡纜斷裂，噴層大量脫落，10月2日夜班04：30左右伴隨底板出水，水量在2~3m3/h，至10月4日夜班底鼓基本穩(wěn)定，最大底鼓量1.1m，水量穩(wěn)定在2~3m3/h，底鼓段巷道是2009年5月份施工完成的。 底鼓段巷道來壓情況如下：底鼓段巷道于2009年5月份開窩施工。 第1次來壓在2009年11月份底鼓200mm左右，底鼓后已進行臥道。 第2次在F19斷層附近，雞心道鼓起，進行臥道處理。 第3次來壓在2010年8月2日，在拐終測點向前10~80m，巷道底板出現(xiàn)不同程度的底鼓，造成巷道兩幫向內側擠壓造成水溝變形、漿皮開裂掉落。由于底鼓原因造成軌道變形，項目部對該段巷道進行臥底施工，長度70m，平均臥底寬度3m，平均高度200mm。自10年8月中旬后，在拐終測點向前10~100m，巷道壓力顯現(xiàn)比較明顯，主要表現(xiàn)為噴層開裂，局部卡纜斷裂失效。 第4次來壓在2010年10月01日下午14：30開始底鼓(拐終點前39~89m)，多處底部卡纜斷裂失效，至10月4日夜班基本穩(wěn)定，最大底鼓量1.1m。 1.4 水文特征 Ⅱ水平第二部皮帶機大巷下部灰?guī)r標高大部分在-680m以下，富水性弱，但水壓大，二灰目前水位標高為-45m(06-觀1孔資料)左右。根據(jù)探查F19斷層取芯成果顯示，底鼓段段一灰厚約3.4m，距10煤法距63m，二灰厚度約1.5m，距離一灰15~18m，三灰厚度9.0m，距離二灰16m，四灰厚度0.8m，距離三灰1.5m。 太原群灰?guī)r含水層組位于10煤底板下60m左右，含灰?guī)r11~12層，各層灰?guī)r間均由一定厚度的泥巖、砂巖隔水層組成，該含水組富水性有明顯的垂直分帶現(xiàn)象，一般-300m以上，灰?guī)r巖溶較發(fā)育，富水性強，q=0.392~1.755l/s.m，k=1.14~3.11m/d；-300m以下巖溶發(fā)育較低，富水性弱，q=0.0121~0.0132l/s·m，k=0.021~0.059m/d；該含水層組上段一、二灰厚度薄，富水性差；三、四灰厚度大，含水豐富；五灰以下沒有抽水資料，富水性不祥。 該巷道防治水工程設計依據(jù)為：將一灰、二灰作為隔水層，防止三、四灰出水，安全隔水巖柱取40m。委托西安煤炭科學研究院物探所和中國礦業(yè)大學分別施工直流電法超前探測和瞬變電磁超前勘探工程，預測巷道前方上下80m范圍內巖層的富水性、隔水層的厚度等參數(shù)，并根據(jù)探測結果施工驗證鉆孔掩護掘進施工。進入Ⅱ水平第二部皮帶機巷后每80m做一次直流電法勘探工程和瞬變電磁勘探工程，并根據(jù)探測結果施工驗證鉆孔，截至2010年10月已施工直流電法勘探11次，瞬變電磁10次，驗證鉆孔16個。 在揭露F19斷層前在Ⅱ水平第二部皮帶機大巷中間聯(lián)巷施工了直流電法超前探測，并分別施工了2個探查F19斷層的鉆孔，其中F19-探2孔47m見三灰，出水量6~7m3/h；現(xiàn)巷道底鼓段在掘進施工前(09年5月份)已施工直流電法進行了探測，根據(jù)探測結果在2#鉆場施工了一個超前鉆孔和一個底板異常區(qū)探查孔，底板鉆孔18m見二灰，19.5m出水約6~7m3/h，水壓6.5MPa;后水量逐漸減小，至2010年5月份時無水。 2010年10月1日中班發(fā)現(xiàn)巷道底鼓后，礦聯(lián)系安徽惠州地下災害研究設計院于10月3日夜班施工了高分辨直流電法和震波CT對底鼓段巷道下方富水性及構造情況進行了探測，結果顯示底鼓段下方呈高阻，無富水異?，F(xiàn)象。已在相鄰40m(平距)的Ⅱ水平軌道大巷設計鉆孔對底鼓段附近下方巖層富水和構造情況進行探測，目前鉆孔正在施工中。 1.5 變形原因 (1) 圍巖性質：二水平第二部皮帶機巷變形失穩(wěn)分段位于斷層破碎帶內，巷道圍巖裂隙較發(fā)育，巖性完整性非常差，并且圍巖中含有蒙脫石等膨脹軟巖，加上灰?guī)r水的影響，圍巖局部發(fā)生泥化，交叉點周圍5m范圍內已完全沖空，圍巖浸透松散、破碎，圍巖自身強度較低，在多種應力作用下，易出現(xiàn)碎脹破壞、軟巖流變，同時觀測表明巷道頂板與地板層狀巖體不均衡性產(chǎn)生的弱化區(qū)如含弱面或軟弱夾層、幫角巖體破壞區(qū)、開放的底板。巷道圍巖強度低等成為巷道發(fā)生變形破壞的主要因素之一。 (2) 滲流水：根據(jù)現(xiàn)場實際觀測和對已有的水文地質資料進行分析表明，二水平第二部皮帶機巷底板巖層下含有灰?guī)r水壓，在2#鉆場施工的灰?guī)r探查孔起始出水量約6~7m3/h，水壓6.5MPa，水量較小但水壓較大，水主要來源二灰?guī)r和三灰?guī)r。根據(jù)10月3日安徽惠州地下災害研究設計院提供的物探結果看，底鼓段下方富水性弱，由于巷道底板所承受水壓大，前期底板支護強度低，導致巷道局部范圍底鼓嚴重，后來的臥底處理雖然解決了巷道底鼓問題，但是破壞了巷道兩幫整體支撐結構，弱化了圍巖整體承載結構，使圍巖塑性區(qū)進一步向深部發(fā)展，松動圈與破碎帶范圍也比臥底前進一步擴大，同時底鼓問題解決后，高壓強的滲流水沿著裂隙向巷道兩幫擠入，遠遠超過了原有兩幫設計的支護強度，也是巷道發(fā)生變形失穩(wěn)的主要因素之一。 (3) 采動影響：礦井實際生產(chǎn)過程表明Ⅱ1034工作面已回采至距離F19斷層180m左右，應力有可能沿斷層傳遞，造成巷道短時間內底鼓。同時，巷道上方70m左右有Ⅱ836巖軌巷，與該巷道相鄰40m(平距)的Ⅱ水平軌道大巷等巷道掘進和放炮震動等影響，也可能造成巷道來壓底鼓。研究表明二水平第二部皮帶機巷受到多次采動的應力擾動，局部破壞了原有巷道的穩(wěn)定性。巷道多次經(jīng)歷“擾動-穩(wěn)定-擾動-穩(wěn)定”的損傷過程，裂隙巖體不斷發(fā)育，加之滲流對巷道圍巖裂隙巖體應力場的力學效應，導致了最終的失穩(wěn)變形。二水平第二部皮帶機巷的失穩(wěn)問題本質上是采動應力、地應力和地下水滲透力相互影響、相互作用的巖體水力學問題。 (4) 構造應力：從巷道優(yōu)化角度上分析可以發(fā)現(xiàn)，該巷道最初設計存在不足，二水平第二部皮帶機巷一方面是穿斷層布置，且F19斷層為正斷層，伴隨應力釋放，巷道除受大構造應力作用外，還受巷道附近正斷層的影響，使其同時承受垂直和水平方向構造殘余應力。巷道臥底處理后，應力沿巷道薄弱點突破支護可能是造成失穩(wěn)破壞的原因。同時該分段是中間聯(lián)巷和皮帶機巷的連接地段，從結構力學分析，容易導致應力集中和巷道受力不均衡。該區(qū)域構造殘余應力對巷道結構的影響也不可忽視。 (5) 巷道斷面大、支護能力弱：二水平第二部皮帶機巷斷面達到4800mm×3800mm，加上與中間聯(lián)巷相連接，形成巨大的地下空間，而與之對應的支護能力較弱，巷道原設計對底板的支護能力較弱，導致后期發(fā)生底鼓，同時由于底鼓后的臥底處理，破壞了幫部的支撐結構，內部出現(xiàn)大量空洞、裂隙、孔隙，導致幫部支護整體性偏弱，無法形成頂板穩(wěn)定承載基礎。由于巷道高度較大，雖巖體硬度尚可，但是多次擾動加上斷層帶，未形成整體的巷道圍巖支撐結構，強度偏低，使頂板承載結構失去了穩(wěn)定基礎。由于巖體內部破碎帶擴大，加上高壓水的滲流擠入，沒有及時封堵和幫部加強支護，導致幫部失穩(wěn)，最終出現(xiàn)現(xiàn)在的失穩(wěn)破壞。 總之，該類巷道控制技術為高滲透壓松散斷層破碎帶大斷面已失穩(wěn)巷道擴修施工安全及長期維控強化控制技術難題，巷道失穩(wěn)變形本質上是圍巖滲流場、應力場、損傷場三者相互耦合的結果，對該類巷道進行修復也應該考慮三者的綜合治理。 2 總體技術思路與技術路線 該巷道治理過程中主要圍繞以下4方面開展： （1）圍巖松散破碎范圍的確定； （2）區(qū)域性疏水降壓； （3）安全擴刷與承載環(huán)的構建； （4）補強加固及長期維控。 擴刷過程中要考慮化學漿液的保護性固結，然后再進一步實施密集架棚工作，同時采取主動強化方案，構建有效承載環(huán)，見圖2-1，實現(xiàn)長期維護的目的。 圖2-1 巷道最小加固范圍與承載結構示意圖 3 地質雷達探測圍巖松散破碎圈研究 3.1 工程概況 朱仙莊Ⅱ水平第二部皮帶機大巷底鼓待修復巷段由于受到下覆高水壓灰?guī)r水的影響，圍巖局部發(fā)生泥化，交叉點周圍5m范圍內已完全沖空，圍巖浸透松散、破碎，圍巖自身強度較低，在多種應力作用下，出現(xiàn)碎脹破壞、軟巖流變，導致巷道一定范圍內的圍巖體喪失承載能力。因此，通過測定圍巖松散破碎圈的大小，可以為確定合理的承載環(huán)厚度提供依據(jù)，指導后續(xù)的注漿加固工作。因此本課題組擬采用探地雷達探測與鉆孔窺視相結合的方法，通過在待修復巷段內選取若干個具有代表性的斷面進行測試，根據(jù)所測得的多組圍巖參數(shù)，按照經(jīng)驗或概率統(tǒng)計的方法來確定松散破碎圈的大小。 中國礦業(yè)大學于2012年4月17日應用地質雷達方法對頂板巖層破碎帶進行探測。根據(jù)探測目的對介質物理屬性進行分析，并根據(jù)現(xiàn)場條件制定可行性方案，而后組織物探專業(yè)隊伍進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后形成探測成果報告。 3.2 探地雷達的工作原理 探地雷達（Ground Penetrating Radar，GPR，又稱地質雷達）由發(fā)射部分和接收部分組成。發(fā)射部分由產(chǎn)生高頻脈沖波的發(fā)射機和向外輻射電磁波的天線(Tx)組成。通過發(fā)射天線電磁波以60°～90°的波束角向地下發(fā)射高頻電磁波（106～109Hz），電磁波在傳播途中遇到電性分界面產(chǎn)生反射。反射波被設置在某一固定位置的接收天線（Rx）接收，與此同時接收天線還接收到沿巖層表層傳播的直達波，反射波和直達波同時被接收機記錄或在終端將兩種波顯示出來。 圖3-1 反射雷達探測原理 脈沖波旅行時為： 當?shù)叵陆橘|中的波速v為已知時，可根據(jù)精確測得的走時t，由上式求得目標體的深度z。式中x值即收發(fā)距，在剖面測量中是固定的；v值可用寬角法直接測量，也可以根據(jù)近似計算公式 式中：c為光速，為地下介質的相對介電常數(shù)。 波的雙程走時由反射脈沖相對于發(fā)射脈沖的延時而確定。雷達圖形常以脈沖反射波的波形形式記錄。波形的正負峰分別以黑色和白色表示，或以灰階或彩色表示。這樣，同相軸或等灰度、等色線，即可形象地表征出地下反射界面。圖3-2為波形記錄示意圖。圖中對照一個簡單的地質模型，畫出了相應的波形記錄。在波形記錄上，各測點均以測線的鉛垂方向記錄波形，構成雷達剖面。 圖3-2　雷達剖面記錄示意圖 反射脈沖波形的明顯程度，是對探地雷達圖像進行地質解釋的重要依據(jù)。它決定于發(fā)射脈沖波的能量，波在地質界面上的反射特性以及波在地下介質中行進時的衰減情況。反射特性決定于物性界面的波阻抗差異，以反射系數(shù)描述。 地質雷達探測技術具有分率高、成果解釋可靠、應用范圍廣泛、操作簡便和自動化程度高的優(yōu)點。對淺層(30m以內)地質調查，有著非常廣泛的應用前景，如探測采空區(qū)、基巖面、覆蓋層厚度、查找潛伏斷層、破碎帶、古溶洞，以及地下掩埋物（管道、電纜、金屬目標等），管道溝，涵洞，等特別有用，對于壩基地質調查，地下水位的測定，各種環(huán)境地質調查，如污染物及管道泄漏范圍的測定，淺部裂縫調查，以及考古調查等都很適用。 3.3 施工方法技術及參數(shù)選擇 3.3.1儀器參數(shù) 本次探測采用從瑞典MALA GEOSCINCE公司引進了世界最先進的探地雷達系統(tǒng)RAMAC/GPR。該系統(tǒng)配置了9套雷達天線，頻率范圍在1GHz～1000Hz之間，其中4套為屏蔽天線，5套為非屏蔽天線，可以滿足不同探測深度和精度要求，是國內探地雷達天線最全的單位之一。 探地雷達具有以下特點： 1） 無損檢測； 2） 分辨率高； 3） 連續(xù)測量； 4） 可滿足不同探測深度和精度需求（通過選擇適當頻率的天線實現(xiàn)）； 5） 可重復進行掃描，原位檢測測量結果； 6） 資料解釋可引用地震勘探中一些成熟的方法和軟件； 7） 設備輕便，操作簡單、迅速，現(xiàn)場實時成像。 RAMAC/GPR是目前國際上最先進的探地雷達系統(tǒng)之一，其主要技術參數(shù)如下： 1） 動態(tài)范圍： 150dB 2） 脈沖重復頻率 100kHz 3） A/D轉換 16bits 4） 采樣數(shù) 128～4096可選 5） 實時疊加次數(shù) 1～32768 6） 采樣頻率 300～100,000MHz 7） 時間窗 20～3400ns 8） 掃描速度 150次/秒 9） 溫度范圍 -20℃～+50℃ 3.3.2技術保證措施 目前的地質雷達利用的是近場球面電磁波，其天線的探測范圍是一個形似開口向下的圓錐體，接收信號是地下一定范圍內物體的綜合反映，在施工過程中，一定要保證激發(fā)、接收天線相互平行。 3.3.3測線布置 本次采用天線頻率為50MHz的天線。沿巷道頂板布置兩條測線，每條測線測試兩次，偏移距0.25m，測點間距0.25m，測線布置簡圖如下圖所示。 圖3-3 測線布置簡圖 綠色線條是L1測線走向，紅色線條是L2測線走向，紅色‘十字’交叉點為雷達測試物理點，完成實際測點數(shù)78個，有效點76個，其中主巷測點14個（距現(xiàn)場記錄，11-14測點位于破碎帶附近），左支巷測點7個，右支巷測點17個。 測線布置原則：由于礦井下面電磁干擾源眾多，為了保證信號的穩(wěn)定性，每個點處偏移0.25m復測一次，同是為了達到對異常對比分析的目的，每條測線偏離異常處一定距離測試一組正常點。 3.4 資料處理及解釋 雷達圖像為了達到地質解釋的目的，首先需要進行數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理主要是對雷達波形作處理，包括增強有效信息、抑制隨機噪聲、壓制非目標體的雜亂回波、提高圖像的信噪比和分辨率等。其目的是壓制隨機的和規(guī)則的干擾，以盡可能高的分辨率在雷達圖像上顯示反射波，便于提取反射波的各種有用參數(shù)，以利于地質解釋。常用的雷達數(shù)據(jù)處理手段有數(shù)字濾波、反濾波、偏移繞射處理和增強處理等。數(shù)字濾波利用電磁波的頻譜特征來壓制各種干擾波，如直達波和多次反射波等；反濾波則是將地下介質理解為一系列的反射界面，由反射波特征求取各個界面的反射系數(shù)；偏移繞射處理，即反射波的層析成像技術，是將雷達記錄中的每個反射點偏移到其本來位置，從而真實反映地下介質分布的情況；增強處理，有助于增強有效信號，盡可能清晰地反映地下介質的分布情況。 圖像解釋的第一步是識別異常，然后進行地質解釋。由于地下介質往往具有不同的物理特性，如介質的介電性、導電性及導磁性差異，因而對電磁波具有不同的波阻抗，進入地下的電磁波在穿過地下各地層或管線等目標體時，由于界面兩側的波阻抗不同，電磁波在介質的界面上會發(fā)生反射和折射，反射回地面的電磁波脈沖其傳播路徑、電磁波場強度與波形將隨所通過介質的電性質及幾何形態(tài)而變化，因此，從接收到的雷達反射回波走時、幅度及波形資料，可以推斷地下介質異常的埋深與類型。 從波形特征分析，地層下各種界面或埋設物的波形特征如下： 1、均勻介質下的異常體，電磁波在傳播過程中發(fā)生繞射，波形特征為粗黑弧形，弧形頂端為異常的頂部位置，埋深（H）由旅行時（T）和電磁波在均勻介質中的傳播速度（V）決定。旅行時（T）可以通過時間剖面直接讀取，電磁波在介質中的傳播速度（V）恒定，如下是常見介質中電磁波傳播速度。 表3-1 常見介質電磁波傳播速度 介質類型 雷達波速ν（m/ns） 衰減系數(shù)β（dB/m) 空氣 0.3 0 淡水 0.033 0.1 干砂 0.15 0.01 飽和砂 0.06 0.03-0.3 石灰?guī)r 0.12 0.4-1 泥巖 0.09 1-100 粉砂 0.07 1-100 粘土 0.06 1-300 花崗巖 0.13 0.01-1 巖鹽 0.13 0.01-1 金屬 0.017 108 2、混凝土中鋼筋的異常特征為，由于鋼筋對電磁波的反射強度大，波形表現(xiàn)為雙曲線特征，且能量較強。 3.5 本次探測成果 （1）L1測線 異常位置 L1測線分為兩個部分，名稱為L1-1和L1-2，L1-1為主巷-左支巷，包含21個測點，L1-2為主巷-右支巷，包含31個測點。下面是L1測線分為兩方向L1-1和L1-2地質雷達時間剖面圖。 異常位置 圖3-4 L1-1測線50MHZ非屏蔽天線雷達時間剖面圖 圖3-5 L1-2測線50MHZ非屏蔽天線雷達時間剖面圖 從時間剖面圖分析，該測線兩個方向時間剖面初至波清晰，淺部能量較強且均一，往深部能量迅速衰減，只能看到微弱反射波，分析原因是巷道頂板有工字鋼支護，且覆蓋一層金屬錨網(wǎng)，如上表1數(shù)據(jù)所示，電磁波在石灰?guī)r中的傳播速度是0.12m/ns，衰減系數(shù)0.4-1（dB/m)，在金屬中電磁波傳播速度0.017m/ns，但其衰減系數(shù)高達108（dB/m)，因此金屬體對電磁波具有較強的吸收作用，致使電磁波無法穿透較深巖層。從整個剖面看，本次探測剖面兩端有效波信號傳播較深，最大延伸時間約200ns，中部信號能量弱且沿線時間段。 從L1-1剖面看，11-19道信號100-150范圍內發(fā)生繞射現(xiàn)象，局部出現(xiàn)了繞射弧，繞射弧頂點位于14道；從L1-2剖面看，同樣在11-19道100-150范圍內發(fā)生繞射現(xiàn)象，繞射弧頂點位于14道；總體分析該測線的兩個方向，從異常的分布位置看具有較好的一致性，雷達信號繞射波屬同一異常造成。 依據(jù)雷達信號的解釋原則，異常平面位置位于11-19道之間，異常中心位置位于14道，異常深度H由如下公式計算： H=t*v 從兩剖面看，異常頂部旅行時相對讀數(shù)為105ns，由于儀器采集時設定了延時，從記錄看延時時間為40.5ns，時間剖面顯示的是雙程旅行時，所以計算深度時單程旅行時應為：H=（105-40.5）/2=32.25ns，本次探測異常位于灰?guī)r中，傳播速度參考灰?guī)r中電磁波傳播速度0.12m/ns，而上部覆蓋有金屬體，金屬體中電磁波傳播速度0.017m/ns，根據(jù)介質厚度關系本次對異常體深度計算時統(tǒng)計電磁波傳播速度暫定V=0.1m/ns。 綜上所述，異常深度H=0.1m/ns×32.25ns=3.325m。 （2）L2測線 異常位置 L2測線是在L1測線旁邊探測，目的首先是對L1測線進行復測，其次是觀測異常的重現(xiàn)性。如下兩方向的處理成果。 異常位置 圖3-6 L2-1測線50MHZ非屏蔽天線雷達時間剖面圖 圖3-7 L2-2測線50MHZ非屏蔽天線雷達時間剖面圖 該測線解釋異常分布位置與L1測線基本相同，L2-2剖面異常表現(xiàn)特征沒L1-2明顯，但也有相對趨勢，異常深度沒變化。 4 鉆孔窺視儀探測研究 4.1 觀測方案及觀測儀器 4.1.1 觀測方案 頂部采用錨索機鉆孔，鉆孔直徑32mm，鉆孔設計深度10m，共施工3個鉆孔，鉆孔位置分別為頂板中部和左右兩拱肩。窺視孔布置如圖4-1、圖4-2所示。 為了保證窺視的深度和效果，現(xiàn)場將鉆孔位置選在圍巖較穩(wěn)定且未進行注漿施工的區(qū)域；鉆孔施工完成后反復用水沖洗鉆孔，將巖粉排凈，防止巖粉擋住CCD探頭。 圖4-1 巷道窺視孔布置圖 圖4-2 巷道圍巖破裂分區(qū)測試測點布置平面圖 4.1.2 觀測儀器 （1）儀器簡介 巖層鉆孔探測儀主要用來通過在巖層中鉆孔探測巖層的構造，具體結構見圖4-3；可用來探測、測量、記錄裂口、裂縫，也可用來發(fā)現(xiàn)填有鉆屑的裂縫。觀測的圖像記錄在錄像帶上；通過與計算機連接，其圖像可轉換為計算機格式的圖形文件并做進一步處理；巖層鉆孔探測儀由CCD微型探頭、圖像轉換器、發(fā)光體、放大器、信號轉換器、穩(wěn)壓電源、數(shù)碼錄像設備等組成；從CCD探頭到數(shù)碼錄像設備的信號通過電纜傳送；CCD探頭由不銹鋼支撐圓管逐節(jié)連接后插入鉆孔內。 （2）儀器用途 可探測巷道圍巖松動圈范圍及其變化情況；測試圍巖巖層在受力過程中位移變化量；探測煤層及其頂板巖層的巖性、厚度；探測巷道及采煤工作面頂板離層、破裂、破壞情況；探測斷層、裂隙等地質構造。 （3）使用方法 在巖層中鉆出32mm的鉆孔，并用水沖盡孔內巖石碎塊；將卷尺的一端由孔口用不銹鋼支撐圓管一直推到孔底，并且固定在孔底；將探測儀的CCD探頭、數(shù)碼錄像器通過電纜線連接在一起，將CCD探頭安裝在支撐圓管上；將CCD探頭送到鉆孔孔口后，開啟系統(tǒng)電源，打開錄像器開關。將CCD探頭用支撐管勻速推入鉆孔內，直至孔底，探測結束。YZT--Ⅱ型巖層鉆孔探測儀結構圖見圖4-3。  圖4-3 YZT--Ⅱ型巖層鉆孔探測儀總體結構圖 4.2 觀測資料 4.2.1 鉆孔窺視記錄 在采用鉆孔窺視儀觀測圍巖內部破壞情況時，采用前進式，即一邊慢慢推進攝像頭，一邊記錄圍巖的破壞情況，當觀測到孔內圍巖的破壞或裂隙時，記錄下圍巖破裂的深度和破壞程度，并且記錄下視頻此時的時間，這樣能夠將圍巖破壞的深度、破壞程度和形式與記錄的視頻文件對應起來。由于巷道淋水嚴重，圍巖破碎，肩角部位施工的窺視孔塌孔嚴重，無法進行窺視，僅有三個頂板孔成孔較好，表1～表3為頂板鉆孔1#、2#、3#的孔內觀測記錄。表4-1 鉆孔1#孔內破壞觀測記錄 序號 時間/min:s 深度/m 圍巖破壞程度 1 00:01-00:05 0-0.2 非常破碎 2 00:06-00:27 0.5-0.65 中等破碎 3 00:28-00:40 0.7-1.0 輕度破碎 4 02:42-02:51 1.0-1.2 明顯裂縫 5 02:51-03:10 1.2-2 多段離層 6 03:10-03:28 2-2.5 輕度破碎 7 03:28-03:42 2.5-2.9 較完整 8 03:43 3.0 明顯裂縫 9 03:44-03:49 3.1-3.3 輕度破碎 10 03:51 3.5 泥化夾層 11 03:52-04:20 3.5-4.4 較完整 12 04:20-04:22 4.4-4.5 泥化夾層 13 04:22-04:46 4.5-4.8 較完整 14 04:46-05:18 4.8-5.7 輕度破碎 15 05:18-05:23 5.7-6.0 較完整 16 05:34-05:51 6.0-6.5 輕度破碎，徑向裂隙發(fā)育 17 05:51-06:58 6.5-7.6 較完整，軸向裂隙發(fā)育 18 06:58-09:28 7.6-8.4 中等破碎 19 09:28-09:41 8.4-8.6 較完整，軸向裂隙發(fā)育 20 09:42 8.6 明顯裂縫 21 09:42-10:01 8.6-9.0 完整 表4-2 鉆孔2#孔內破壞觀測記錄 序號 時間/min:s 深度/m 圍巖破壞程度 1 00:00-01:22 0-1.3 泥化松散 2 01:22-02:48 1.3-2.7 漿液固結松散巖體 3 02:48-03:05 2.7- 泥化松散 表4-3 鉆孔3#孔內破壞觀測記錄 序號 時間/min:s 深度/m 圍巖破壞程度 1 00:00-00:19 0-0.30 非常破碎 2 00:19-00:45 0.3-0.9 中等破碎 3 00:45-00:58 0.9-1.1 輕度破碎 4 00:58-01:07 1.1-1.5 裂隙發(fā)育 5 01:09-01:29 1.5-1.6 輕度破碎 6 01:29-01:42 1.6-2.0 裂隙發(fā)育 7 01:42-02:20 2.0-2.7 較完整 8 02:20-02:42 2.7-3.3 裂隙發(fā)育 9 03:14-03:41 3.3-3.6 較完整 10 03:41-04:17 3.6-4.1 輕度破碎 11 04:17-04:25 4.1-4.4 裂隙發(fā)育 12 04:25-05:01 4.4-4.9 徑向裂隙發(fā)育 13 05:01-05:18 4.9-5.3 較完整 14 05:18 5.3 明顯裂縫 15 05:37-05:50 5.3-5.7 輕度破碎 16 05:50 5.8 泥化松散 4.2.2 鉆孔窺視圖像 為進一步明確說明鉆孔窺視的觀測成果，對巖層內部結構形成更加直觀的認識，提取了部分孔內視頻圖像，如圖4-4所示。 嚴重破碎 中等破碎 輕微破碎 松散 裂縫 完整圍巖 圖4-4 部分鉆孔窺視圖像 4.3 巷道圍巖窺視結果分析 鉆孔窺視儀主要用來通過在巖層中鉆孔探測巖層的構造，可以用來探測、測量、記錄裂口、裂縫，也可用來發(fā)現(xiàn)有鉆屑的裂縫。其主要用途為探測巷道圍巖裂隙發(fā)育圈范圍及其變化情況；測試圍巖巖層在受力過程中位移變化量；探測煤層及其頂板巖層的巖性、厚度；探測巷道頂板離層、破裂、破壞情況；探測斷層、裂隙等地質構造。 朱仙莊礦Ⅱ水平第二部皮帶機大巷待修復地段由于受到高壓滲流水、斷層破碎帶的影響，造成巷道圍巖泥化，導致巷道一定范圍內的圍巖體喪失承載能力，因此，通過測定圍巖松散破碎圈的大小，可以為確定合理的承載環(huán)厚度提供依據(jù)，指導后續(xù)的注漿工作?，F(xiàn)場共施工窺視測站3個，但是部分窺視孔由于孔內巖石泥化破碎嚴重，鉆孔成孔極為困難，而且目前待修復段巷道幫頂淋水嚴重，導致無法進行正常窺視?，F(xiàn)場僅正頂3孔可進行有效窺視，現(xiàn)對3孔實際窺視情況進行分析。 1#孔位于交叉點南6m處，實際窺視深度9m，結合表1可以看出，巷道壁后2.5m范圍內的圍巖破碎、破壞較為嚴重。2.5m~6m范圍內圍巖較完整，但存在多段弱面夾層，部分泥化，6m~8.6m范圍內圍巖軸向、徑向裂隙交錯發(fā)育，局部段中等破碎，8.6m~9m范圍內，圍巖較完整。 2#孔位于交叉點北12m處，實際窺視深度3m，由于該位置滲流水侵害嚴重，巷道圍巖泥化松散，為保障巷道安全修復，故該位置前期已進行超前注化學漿液加固，注漿深度3m，結合表2可以看出，巷道壁后0~1.3m范圍內，圍巖泥化松散，1.3m~2.7m范圍內，可見漿液膠結松散巖體，2.7m以外又見圍巖呈泥化松散狀，堵塞鉆孔，無法進行進一步窺視。 3#孔位于交叉點北25m，實際窺視深度5.8m，結合表3可以看出，巷道壁后0~2m范圍內的圍巖破碎、破壞較為嚴重。2m~5.3m范圍內圍巖完整，但可見局部裂隙發(fā)育，5.3m~5.7m范圍內圍巖巖性逐漸惡化，5.7m以外圍巖出現(xiàn)松散破碎泥化現(xiàn)象，堵塞鉆孔。 根據(jù)對朱仙莊礦Ⅱ水平第二部皮帶機大巷巷道圍巖窺視情況的分析，可以得出以下結論： 1）從監(jiān)測鉆孔內最大破壞深度看，巷道圍巖最大破壞深度達到8.6m，隨著鉆孔深度增加，圍巖破壞情況呈現(xiàn)先趨向緩和，后逐漸惡化的特點。由于測站處于滲流水侵害較小地段，由此可以推測滲流水侵害較嚴重的交叉點位置，破壞深度將更大，而且具有泥化松散特征。 2）頂板淺部圍巖多表現(xiàn)為區(qū)域性的較為嚴重或非常嚴重的破壞，頂板深部圍巖多為層狀破壞，表現(xiàn)為多段離層和泥化夾層。 3）巷道幫部鉆孔成孔后淋水嚴重，無法進行窺視，表明幫部圍巖裂隙已成為主要導水通道，受滲流水侵害嚴重，為支護關鍵部位。 4）距交叉點25m處為圍巖較穩(wěn)定地段，對此位置的3#頂板鉆孔進行窺視，發(fā)現(xiàn)在巷道壁后5.8米處出現(xiàn)泥化松散帶，表明巷道疏水降壓后，滲流水經(jīng)裂隙通道導向別處，但圍巖破壞特征依然明顯，同時說明滲流水對巷道侵害范圍很大。 5）從距交叉點12m處的2#頂板鉆孔的窺視情況看，所窺視的3m范圍內均為泥化松散巖體，前期注化學漿加固后，漿液擴散范圍有限，注漿效果不佳，無法保證注漿范圍內的松散巖體有效膠結。 為了保證窺視的深度和效果，現(xiàn)場將鉆孔位置選在圍巖較穩(wěn)定區(qū)域，但圍巖破碎情況仍然非常嚴重，從窺視情況來看，滲流水依然是導致巷道失穩(wěn)的主要原因，造成圍巖浸透松散、破碎，削弱圍巖自身強度，前期巷道維護雖然旨在對巷道圍巖提供足夠的支護強度，但始終不能抵抗巷道高滲流水壓，造成巷道變形失穩(wěn)加劇，因此，疏水降壓成為巷道維控的關鍵所在。 4.4 支護建議 1）前期施工的放水孔，疏水效果明顯下降，目前僅有一個放水孔出水，導致幫頂淋水嚴重，對巷道圍巖結構損傷加劇，后期應增設疏水降壓孔。 2）管棚施工應與注漿加固相結合，固結泥化松散圍巖，防止在修復期間發(fā)生頂板垮冒事故，保障施工安全。 3）在上述兩支護措施實施的基礎上對巷道進行為期1～3個月的巷道表面位移及頂板、幫部離層觀測，根據(jù)礦壓觀測情況確定是否需要采取加強支護措施。 5 具體方案及參數(shù) 5.1 圍巖松散破碎圈的確定 朱仙莊礦Ⅱ水平第二部皮帶機大巷待修復地段由于受到高壓滲流水、斷層破碎帶的影響，造成巷道圍巖泥化，導致巷道一定范圍內的圍巖體喪失承載能力，因此，通過測定圍巖松散破碎圈的大小，可以為確定合理的承載環(huán)厚度提供依據(jù)，指導后續(xù)的注漿工作。因此本課題組擬采用探地雷達探測與鉆孔窺視相結合的方法，通過在待修復巷段內選取若干個具有代表性的斷面進行測試，根據(jù)所測得的多組圍巖參數(shù)，按照經(jīng)驗或概率統(tǒng)計的方法來確定松散破碎圈的大小。 5.2 區(qū)域性疏水降壓 地下水的治理設計到多方面的因素，特別考慮到二水平第二部皮帶機巷下方二灰?guī)r和三灰?guī)r水具有強壓，量少，有補給源的特點，建議先引導水，通過在底板合理布置導水孔，是區(qū)域內的水壓降至“安全水頭”以下，為了避免后期巷道修復過程中灰?guī)r水對巷道圍巖的侵蝕弱化作用，防止幫頂部圍巖泥化崩解，引起頂板垮冒，造成安全事故，因此在前期底板疏水降壓的基礎上，待深淺孔注漿完成后，在頂幫預留泄水孔，避免強壓水對巷道圍巖的擾動破壞。 按照當前礦上的治理措施進行治理，重點把前底鼓分段下方的強壓水進行引導出該區(qū)域，降低該地區(qū)水壓，為巷道支護提供初步基礎。疏水降壓孔布置參數(shù)如下： 1）兩孔開孔位置均在距離牛鼻子6m處（見圖4-3），12-放1孔開孔位置在巷道遠離水溝的一幫；12-放2孔開孔位置在靠近水溝一幫。 2）開孔直徑Φ150mm，0～5m下Φ146mm孔口護壁管；0～15m用Φ133mm鉆頭掃孔，下Φ127mm止水套管，采用管內注漿，管外返漿固管；孔深15m以下孔徑為Φ108mm，全孔下Φ91mm的花管。 3）注漿固管48小時后掃孔，掃孔至套管下0.5m左右后，做孔口管耐壓試驗，試驗壓力不小于8Mpa，穩(wěn)定時間不少于10分鐘，孔口周圍無出水冒漿現(xiàn)象，套管不松動方可繼續(xù)鉆進，否則必須重新注漿。 表5-1 鉆孔設計參數(shù)一覽表 孔號 位置 方位 俯角 終孔 12-放1 距牛鼻子6m處（見圖） 238°（垂直巷幫） -58° 41m 12-放2 距牛鼻子6m處（見圖） 58°（垂直巷幫） -70° 55m 圖5-1 F19斷層破碎帶疏水降壓孔平面布置圖 圖5-2 F19斷層破碎帶疏水降壓孔剖面圖 5.3 安全擴刷與承載環(huán)的構建 在底板水得到有效治理之后，對巷道進行修復才能真正控制巷道的變形失穩(wěn)，考慮到巷道經(jīng)過斷層帶，加上多次擾動損傷，裂隙較為發(fā)育，直接進行錨桿、錨索支護很困難也存在非常大的安全隱患，因此，提出大致的治理思路。 1）為保證擴刷施工的安全，通過短距離掩護注漿固結淺部圍巖體并及時架設架重型36U型鋼棚，初步控制圍巖進一步變形失穩(wěn)，考慮到二水平第二部皮帶機巷的復雜條件，初步設計棚距為400mm。 2）初噴壁厚充實，一方面提高圍巖與金屬棚的密實程度，減少不均勻力的產(chǎn)生，提高架棚支護的可靠性和有效性，另一方面是封閉圍巖，為下一步注漿封堵圍巖體做準備。 3）幫頂注漿固結，在淺部圍巖用快硬硫鋁酸鹽水泥（也可采用水泥水玻璃雙液漿）或化學漿液注漿控頂，目的在于封堵大型裂隙和淺層破碎圍巖體加固，形成具有一定承強度的承載環(huán)。深孔采用化學漿液注漿封閉圍巖裂隙，阻斷滲流水通道，在深部形成封閉阻水圈。 5.3.1 短距離掩護注漿 由于圍巖十分破碎，為保障巷道施工安全，根據(jù)頂板穩(wěn)定性以及淋水等情況如有必要則采取短距離循環(huán)掩護注化學漿，在化學漿固結淺部圍巖的掩護下進行巷道施工。 注漿孔布置：在迎頭頂板施工鉆孔，鉆孔傾角60°，鉆孔間距為1.2m，共計5個鉆孔。超前水平控制范圍為3m，注漿后巷道掘進進尺2m，開始下一個循環(huán)。 注漿錨桿：由于圍巖泥化，鉆孔后成孔困難，建議使用自進式中空注漿錨桿，公稱直徑32mm，壁厚6mm。 注漿材料：注漿材料采用馬麗散； 注漿壓力：8.0~10MPa。 注漿工藝：為提高注漿效果，減少竄漿現(xiàn)象，施工一個鉆孔、注一個孔。 圖5-3 短距離掩護注漿鉆孔布置平面圖及剖面圖  5.3.2 打地坪底拱重型U型棚 應該在水的問題解決后，繼續(xù)在巷道幫部和底板部位注一定量的馬麗散進行加強堵水，大巷U型棚設計為馬蹄形，共5節(jié)，U型棚選用材質為16MnK或20MnK的36U。棚距400mm，U型棚節(jié)與節(jié)之間搭接長度500mm，每處搭接位置采用限位卡纜固定，卡纜扭矩不小于300N?m。采用鋼筋網(wǎng)配合鐵背板腰幫過頂，鋼筋網(wǎng)采用礦方設計的電弧焊冷拔鋼筋網(wǎng)背板。每棚搭接處采一個鐵棚撐(底拱處除外)，鐵棚撐放在中間一個卡纜處，鐵棚撐采用寬100mm、厚10mm的鋼板加工，也可用廢舊U型棚加工。 底拱鎖幫、底錨桿：每棚采用4對4根Φ24×3000mm錨桿配合鎖腿卡纜對U型棚的底拱進行鎖腿施工。底拱鎖腿錨桿向下帶扎角45°，采用兩節(jié)Z2550錨固樹脂藥卷加長錨固，底拱鎖腿錨桿距底腳搭接點500mm，安裝時對準鎖腿卡纜中的預留的孔眼進行施工。安裝完成后及時噴漿封底（噴厚150mm），以防止水對底的侵蝕，加強對巷道底鼓控制，尤其加強底拱角處充(噴)實處理。腰幫背頂采用鋼笆網(wǎng)，交叉密排，并要求橫平豎直。支架頂部及兩幫、肩窩應背緊、背嚴、背牢，及時進行壁后充填密實，不得出現(xiàn)空幫空頂現(xiàn)象。 5.3.3 初噴壁后充實 架棚完畢后，初噴混凝土，一定要將U型鋼壁后噴射均勻和充填密實。 初噴混凝土封閉圍巖，防止圍巖風化潮解，混凝土配比，水泥:黃沙:石子=1:2:2。噴層厚度150mm，確保將U型棚完全封閉，并保證U型棚后有不少于設計噴厚90%的混凝土墊層。 5.3.4 幫頂淺孔注漿 注漿材料采用硫鋁酸鹽水泥（也可采用水泥水玻璃雙液漿），進行封堵大型裂隙和淺層破碎圍巖體加固。按設計要求，將漿液注入到巷道輪廓以外的松散的巖體內，使松散的巖體粘結，形成一個注漿硬殼帷幕，并根據(jù)需要控制粘結高度。 滯后迎頭10m范圍內，采用自進式中空注漿錨桿，長度3m，公稱直徑32mm，壁厚6mm。排距1.6m。要求施工一個孔、注一個孔。注漿孔具體布置參數(shù)如圖5-4所示。注漿壓力一般不超過3.0MPa。注漿采用采用525#快硬硫鋁酸鹽水泥，水灰比0.85~1.0。性能特點： 1）早強、高強：除具有傳統(tǒng)硅酸鹽水泥的優(yōu)良性能外，還具有水化硬化快，早期強度高，硬化時體積收縮小或不收縮等優(yōu)良的建筑性能強度：1天達到5.0MPa，3天達到12.0MPa，7天達到20MPa，28天達到40MPa，隨養(yǎng)護齡期增長強度進一步提高。2）高抗?jié)B性：水泥石結構致密，混凝土抗?jié)B性能是同標號硅酸鹽水泥的2~3倍。3）抗碳化性能好，干縮率低。  圖5-4 淺孔注漿布置圖 5.3.5 幫頂深孔注漿 在淺孔注漿完成后即實施深孔注漿，初步確定注漿管長度8.0m，孔深10.0m，每斷面5孔，排距1.6m，封孔深度為1.0~2.0m；注漿壓力8.0~10MPa。注漿材料采用馬麗散。具體深孔注漿加固范圍需結合前期圍巖松散破碎范圍測定結果合理確定，注漿管具體布置參數(shù)如圖5-5所示。 圖5-5 深孔注漿布置圖 5.4 補強加固及長期維控 通過注漿完成對巷道圍巖的改性工作，在圍巖淺層形成承載環(huán)并在深部形成阻水封閉圈的基礎上，進行錨網(wǎng)索補強化支護，考慮到強壓水對巷道的一幫破壞較為嚴重，建議在該幫部建立橫向錨索桁架結構進行補強，將力傳遞到穩(wěn)定圍巖區(qū)域，具體是否需要采用根據(jù)后期監(jiān)測決定。 5.4.1 頂部錨桿、關鍵部位錨索支護 在淺孔充填注漿結束后一個圓班必須采用Φ24×3000mm錨桿對頂板進行支護。錨桿間距為700mm，排距800mm；在巷道頂區(qū)每兩排棚距(800mm)布置3套Φ21.8×8000mm頂部錨索（錨索與錨桿錯開布置），錨索間距2000mm，安裝錨索時頂錨索每孔使用一卷K2550和三卷Z2550型樹脂藥卷，頂部錨桿預緊力要求不小于100kN，錨固力不小于200kN；錨桿托盤規(guī)格200×200mm，厚度10mm。金屬網(wǎng)采用GB13788Φ6mm冷軋帶肋鋼筋電弧焊接，規(guī)格1.7×0.9m，網(wǎng)格100×100mm，金屬網(wǎng)用托盤壓實，其余無托盤處間隔200mm用10＃鐵絲鏈牢，提高錨桿整體作用效果。 5.4.2 幫部錨桿及錨索強化支護 由于巷道幫部受到強大水平應力的影響，需要進行幫部錨桿支護及幫部錨索加強支護方案。幫部錨桿間距為700mm，排距800mm，具體的布置見圖5-6。 在巷道幫部布置2套Φ21.8×8000mm幫部錨索，錨索間距2000mm，安裝幫錨索使用一卷K2550和兩卷Z2550型樹脂藥卷，預緊力140kN。考慮到現(xiàn)場圍巖破碎，必須對U型棚進行鎖腿加強支護，在復噴與深孔注漿前完成。每一架U型棚在1m腰線向下500mm位置進行鎖腿（鎖腿錨桿與幫部支護錨桿二合一），具體方式如下圖所示，在1m腰線向下500mm位置進行鎖腿，且每兩個鎖腿卡纜共用一個眼，即在中間位置進行搭接。鎖腿采用Φ24×3000mm錨桿，錨固方式與上相同。 圖5-6 第二部皮帶機大巷底拱鎖腿U型棚支護斷面示意圖 5.4.3 底板打地坪與錨桿、錨索注漿方案 在巷道底板打中間1000mm的混凝土底拱，然后布置3套Φ21.8×8000mm底板注漿錨索，錨索間距2000mm，注漿后預緊力應達到140kN。并且間隔布置Φ24×2600mm注漿高強度錨桿，具體布置方式見圖5-6。 5.4.4 復噴混凝土 錨桿索及鎖腿加強支護安裝結束后再進行一次薄噴(厚度50mm)，防止錨桿、錨索暴露空氣中銹蝕，并為深孔強化注漿做準備。 5.4.5 安裝高精度的儀器開展礦壓觀測 觀測巷道變形情況，支架受力破壞情況，頂、底板移進量，兩幫移進量。采用“十字”布點法監(jiān)測。 施工單位要對巷道所設測站進行觀測并認真作好記錄，每周定期將觀測數(shù)據(jù)送交礦生產(chǎn)技術科錨拉組。觀測要求：觀測點布置好后的5天內，每天記錄一次巷道圍巖位移情況；支護10～60天，每周記錄一次巷道圍巖位移情況；支護2月以上，每月記錄一次巷道圍巖位移情況。詳細記錄圍巖情況，特殊地點要作專門說明。 根據(jù)觀測資料，確定是否補強支護，發(fā)現(xiàn)巷道圍巖變化較大時，必須采取補強支護，可采取錨索梁或套棚補強支護。 6 主要結論 1）對于高滲透壓松散斷層破碎帶大斷面已失穩(wěn)巷道復修強化控制技術難題，巷道失穩(wěn)變形本質上是圍巖滲流場、應力場、損傷場三者相互耦合的結果，對該類巷道進行修復也應該考慮三者的綜合治理。 2）采用探地雷達探測與鉆孔窺視相結合的方法，通過在待修復巷段內選取若干個具有代表性的斷面進行測試，根據(jù)所測得的多組圍巖參數(shù)，按照經(jīng)驗或概率統(tǒng)計的方法來確定松散破碎圈的大小，現(xiàn)場反應良好。 3）重型U型鋼支護結合錨桿、錨索注漿支護技術相結合，可以有效的控制圍巖變形，但是高滲透水的治理是所有方案實施的必要條件，后期精密儀器的時時檢測反饋也十分重要。 參考文獻 [1] 何滿潮，袁和生，靖洪文，等著．中國煤礦錨桿支護理論與實踐[M]．北京：科學出版社，2004． [2] 侯朝炯，勾攀峰．巷道錨桿支護圍巖強度強化機理研究[J]．巖石力學與工程學報，2000，19(3):342-345． [3] 張農，高明仕．煤巷高強預應力錨桿支護技術與應用[J]．中國礦業(yè)大學學報，2004，33(5):524-527． [4] 陳慶敏，郭頌，金太．錨桿支護的“剛性”梁理論及其應用[J]．礦山壓力與頂板管理．2000，17(1):1-4． [5] 漆太岳，陸士良，高波．大變形巷道錨桿的力學特性[J]．中國礦業(yè)大學學報，2002，31(5):354-356． [6] 錢鳴高，繆協(xié)興，許家林等．巖層控制的關鍵層理論[M]．徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2003． [7] Ulusay Resat，Yoleri，M．Faith．Shear strength characteristics of discontinuities in weak，stratified， clay-bearing coal measures encountered in Turkish surface coal mining[J]．Bulletin of the International Association of Engineering Geology，1993，10:P109-117． [8] 周維垣．高等巖石力學[M]．北京：水利電力出版社，1993． [9] 谷德振．巖體工程地質力學基礎[M]．北京：科學出版社，1979． [10] 康紅普，王金華等著．煤巷錨桿支護理論與成套技術[M]．北京：煤炭工業(yè)出版社，2007． [11] ZHANG Nong，WANG Cheng．Rapid Development of Coal Mine Bolting in China[J]．Procedia Earth and Planetary Science，2009，1(1):41-46． [12] 柏建彪，王襄禹，賈明魁，等．深部軟巖巷道支護原理及應用[J]．巖土工程學報，2008(5):632-635． [13] 樊克恭，翟德元著．巷道圍巖弱結構破壞失穩(wěn)分析與非均稱控制機理[M]．北京：煤炭工業(yè)出版社，2004． [14] 秦昊，茅獻彪，徐金海．軟弱頂板煤巷圍巖變形破壞特征數(shù)值分析[J]．采礦與安全工程學報2006，23(3)：289-292． [15] Sun，D．A．，Matsuoka，H．，Muramatsu，D．etc．Deformation and strength characteristics of weathered soft rock using triaxial tests，International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences，2004，5p 1A 15：1-6 [16] 曾佑富，伍永平，來興平，等．復雜條件下大斷面巷道頂板冒落失穩(wěn)分析[J]．采礦與安全工程學報，2009，26(4):423-427，432． [17] Man-chu Ronald Yeung．Application of Shi’s Discontinuous Deformation Analysis to the Study of Rock Behavior[D]．Department of Civil Engineering College of Engineering University of California Berkeley．1991． [18] 李桂臣．軟弱夾層頂板巷道圍巖穩(wěn)定與安全控制研究[D]．徐州：中國礦業(yè)大學，2008． [19] 楊太華．水-裂隙巖體相互作用理論及其應用研究[D]．上海：同濟大學，1995． [20] 楊天鴻，唐春安，徐濤，等著．巖石破裂過程的滲流特性-理論、模型與應用，2004，北京，科學出版社． [21] Malek Bouteldja．Design of Cable Bolts Using Numerical Modeling[D]．Department of Mining and Metallurgical Engineering．McGill University，Montreal，Canada．April 2000． [22] 李學華，梁順，姚強嶺，等．泥巖頂板巷道圍巖裂隙演化規(guī)律與冒頂機理分析[J]．煤炭學報，2011(6):903-908． [23] 姚強嶺．富水巷道頂板強度弱化機理及其控制研究[D]．徐州：中國礦業(yè)大學，2011． [24] 李桂臣，張農，許興亮，等．水致動壓巷道失穩(wěn)過程與安全評判方法研究[J]．采礦與安全工程學報，2010(3):410-415． [25] 張農，許興亮，李桂臣．巷道圍巖裂隙演化規(guī)律及滲流災害控制[J]．巖石力學與工程學報，2009，28(2):330-335． [26] 謝文兵，史振凡，殷少舉．近距離跨采對巷道圍巖穩(wěn)定性影響分析[J]．巖石力學與工程學報，2004，23(12):1986-1991． [27] 王紅勝，張東升，王旭鋒，等．綜放面近距離跨采下山分區(qū)加固技術[J]．西安科技大學學報，2007，27(4):559-563． [28] 方新秋，郭敏江，呂志強．近距離煤層群回采巷道失穩(wěn)機制及其防治[J]．巖石力學與工程學報，2009，28(10):2059-20