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摘要:介紹了運輸順槽交叉位置風橋設計,以及其施工措施及步驟,并對穩定性數值進行模擬分析。礦壓實測結果表明:支護設計能較好滿足風橋段巷道圍巖穩定。
關鍵詞:風橋;運輸順槽;錨網索;混凝土支護;數值模擬
引言
某礦一采區軌道巷、一采區回風巷掘進將通過1305運輸順槽上方,為保證回風及運輸需要,在1305運輸順槽內,與一采區回風巷和一采區軌道巷的交叉處分別架設風橋,為保證安全施工,需研究相應的安全技術措施及模擬分析施工效果[1-4]。
1具體措施
1305運輸順槽掘進,在1305運輸順槽內一采區回風巷、一采區軌道巷立體交叉對應點處,改變掘進寬度,預留風橋風墻位置,兩幫各拓寬500mm,長度分別為7.0m和7.5m(生產科給定的一采區回風巷、一采區軌道巷的中心線兩側共有長度)。風橋處拓寬巷道支護錨桿排距為1000mm,左右兩幫分別打設Φ18.9mm×5.3m錨索,距底板1.6m,排距1m,每排每幫各1根。兩道風墻均用水泥砂漿澆筑。先在兩道風墻處打設預埋錨桿和錨索,外露達到550mm(增加澆筑墻強度),打設完畢后,豎好模板,進行澆筑,墻體厚度500mm,澆筑后左、右墻間距為5000mm,墻體高度達到3000mm,長度達到7000mm、7500mm。兩道風墻凝固好后(凝固時間不少于72h),開始在風墻上鋪設工字鋼、豎模板澆筑混凝土。
2施工步驟
施工順序:拓寬→支護→挖基礎、砌墻→鋪設風橋(工字鋼、吊掛鋼筋網)。
2.1拓寬1305運輸順槽掘進凈寬為5m,為滿足風橋施工,由生產技術科標定具體位置,掘進拓寬,每側拓寬500mm,長度達到7000mm、7500mm。
2.2支護按正常掘進工序作業,拓寬1m,支護1m,錨桿、錨索預緊力達到要求,外露符合規定;預埋的錨桿、錨索外露能滿足固定模板要求,間排距為1000mm×1000mm。
2.3挖基礎、砌墻在指定位置平整場地,將底板浮煤清理干凈,挖到實底,豎好模板,開始澆筑混凝土。砌墻做到:砂漿飽滿、均勻、結合緊密。在澆筑同時,應將壁后空隙充填密實。
2.4鋪設風橋混凝土墻凝固好后,按照風橋施工設計,開始在墻上鋪設工字鋼、吊掛鋼筋網。選用11號和25號工字鋼,長度均為5800mm。1)鋪設工字鋼:①一采區回風巷。以工字鋼下平面為準,在一采區回風巷中心線上鋪設一根11號工字鋼,然后以195mm為間距在兩側依次對稱鋪設1根25號工字鋼、8根11號工字鋼和1根25號工字鋼(外側的25號工字鋼距墻端頭545mm),共鋪設工字鋼21根,包括11號工字鋼17根,25號工字鋼4根;②一采區軌道巷。以工字鋼下平面為準,在一采區軌道巷中心線上鋪設一根11號工字鋼,然后以195mm為間距在兩側依次對稱鋪設1根25號工字鋼、9根11號工字鋼和1根25號工字鋼(外側的25號工字鋼距墻端頭510mm),共鋪設工字鋼23根,包括11號工字鋼19根,25號工字鋼4根。工字鋼在墻上的搭接長度均為400mm。2)工字鋼鋪設完畢后,將規格為2700mm×1100mm的鋼筋網用10號鉛絲吊掛在工字鋼下平面,鋪網保證平整,緊貼工字鋼。3)鋼筋網鋪設完成后,在其下方支好模板,上方用混凝土澆筑,使風橋凝成一個整體。風橋鋪設工字鋼示意圖和風橋段巷道位置關系。
3數值模擬分析
從模擬結果分析可知,風橋段巷道圍巖穩定、塑性區范圍小,僅1305運輸順槽巷道頂板略有剪切破壞。4礦壓觀測對采取措施后的1305運輸順槽的兩幫及頂底板收斂進行了表面位移觀測,巷道圍巖基本穩定,頂底板收斂55mm、兩幫移近73mm。觀測結果與實測值基本吻合,研究結果表明數值模擬能為巷道圍巖穩定性評判提供很好的依據。
參考文獻
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[3]張海峰,李永春.井下鋼筋混凝土風橋支護設計與應用[J].煤,2008(9):43;45.
[4]陳登紅.深部典型回采巷道圍巖變形破壞特征及控制機理研究[D].淮南:安徽理工大學,2014.
作者:馬建魚 單位:山西晉能集團長治有限公司三元中能煤業