分析

案例题 某矿井运输大巷平均埋深610m,巷道断面为直墙半圆拱形,净宽4.2m,净高4.5m,采用锚网喷支护。巷道整体处于软岩地层中,主要包含弱胶结泥岩、砂质泥岩以及裂隙较为发育的中细砂岩。地质资料显示,巷道掘进会揭露DF209 断层破碎带,宽度7.0m、倾角73°,且具有一定导水性,静水压力3.8MPa。
巷道施工过程中发生了如下事件:
事件一:巷道掘进26m 后出现围岩变形严重现象,围岩变形监测发现巷道顶板沉降最大值达350mm。监理单位要求加强巷道围岩支护。施工单位提出在原施工及支护方案基础上增加刚性矿用工字钢支架。
事件二:巷道掘进邻近DF209 断层破碎带时,施工单位编制了过断层破碎带安全技术措施:
(1)加强掘进工作面超前探水,采用锚杆钻机进行超前探水钻孔,钻孔超前距离20m,巷道顶底板各布置1 个超前探测钻孔;
(2)采用超前支护和深孔帷幕注浆对断层破碎带进行超前堵水及加固。在技术措施审查会上,监理单位认为过断层破碎带采用超前注浆堵水方案可行,但超前探水做法不妥,要求施工单位调整。
问题:
1.针对事件一,写出巷道围岩变形监测的主要内容和设备。
2.针对事件一,指出软岩巷道加强支护方案中的不妥之处,并写出正确做法。
3.事件二中,巷道过断层破碎带可采用哪些超前支护方法?
4.针对事件二中超前探水相关技术措施存在的问题,写出正确的做法。

正确答案
1.围岩变形监测主要内容和设备为:
(1)表面相对位移:巷道顶底板或两帮的移近量(相对位移),一般采用各种收敛计进行量测。
由不动基点放线测量围岩表面点的绝对位移,一般采用水准仪测量。
(2)深部围岩位移:在巷道围岩中布置钻孔,以孔底点为基点,监测孔内不同深度测点相对于基点的位移,一般采用多点位移计测量。
在巷道围岩中钻孔,监测两点或几个点间的相对位移,用于监测巷道顶板的活动情况,一般采用离层仪进行量测。
2.不妥之处:仅增加刚性矿用工字钢支架不妥。
正确做法:施工软岩巷道宜釆用提高支护强度、采取二次支护方式,软岩巷道的支护手段包括釆用联合支护,也可釆用高强锚杆和提高锚杆长度,或者釆用预应力锚索支护,以提高支护强度的同时扩大支护控制范围;对于有底鼓的巷道,宜采用封闭式(封底)支护。
3.巷道过断层破碎带可采用:超前锚杆、前探梁(支架)、管棚、锚杆注浆。
4.存在问题一:采用锚杆钻机进行超前探水钻孔。
正确做法:应采用专用钻机进行探放水。
存在问题二:巷道顶底板各布置1 个超前探测钻孔。
正确做法:探放断裂构造水和岩溶水等时,探水钻孔沿掘进方向的正前方及含水体方向呈扇形布置,钻孔不得少于3 个,其中含水体方向的钻孔不得少于2 个。
存在问题三:静水压力3.8MPa,钻进时未采取防喷措施。
正确做法:预计水压大于1.5MPa 时,采用反压和有防喷装置的方法钻进,并制定防止孔口管和岩(煤)壁突然鼓出的措施。
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