一種煤礦深部絞車房加固基坑以及軟弱絞車基坑加固方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦硐室支護(hù)加固領(lǐng)域，更具體涉及一種煤礦深部絞車房加固基坑，還涉及一種煤礦深部絞車房軟弱絞車基坑的加固方法，適用于煤礦絞車房軟弱絞車基坑的加固。
【背景技術(shù)】
[0002]底臌是煤礦巷道和硐室中經(jīng)常發(fā)生的礦壓現(xiàn)象，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)?，F(xiàn)場調(diào)查表明，底臌造成的巷道維修量約占維修總量的50%。目前，我國煤礦開采深度正以每年8?12 m的速度增加，預(yù)計(jì)在未來20年內(nèi)我國很多煤礦將進(jìn)入1000?1500m的深部。隨著煤礦采深的增加，地應(yīng)力增高、圍巖破碎軟弱等不利地質(zhì)條件明顯增多，由此引發(fā)的底臌難題日益突出，絞車房硐室的底板治理問題尤為嚴(yán)重，經(jīng)常發(fā)生絞車基礎(chǔ)底板開裂、嚴(yán)重底臌等問題，造成絞車傾斜、停用，底板破壞會(huì)同時(shí)影響硐室頂板的安全穩(wěn)定，修復(fù)十分困難，不但影響安全生產(chǎn)，也大大增加了運(yùn)營成本。煤礦深部軟弱條件下的絞車房硐室底板治理是目前一大技術(shù)難題。
[0003]為解決煤礦深部絞車房軟弱絞車基坑穩(wěn)定性差、底臌嚴(yán)重等問題，本發(fā)明開發(fā)了一種煤礦深部絞車房軟弱絞車基坑的加固方法，能顯著提高底板強(qiáng)度，保障絞車基礎(chǔ)安全穩(wěn)定，避免多次修復(fù)而影響生產(chǎn)，在節(jié)省大量人力、物力、財(cái)力情況下，達(dá)到較好的加固控制效果。申請者已對本方法已進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)，支護(hù)效果非常理想，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種煤礦深部絞車房加固基坑，還提供一種煤礦深部絞車房軟弱絞車基坑的加固方法，解決了深井巷道軟弱底板強(qiáng)度低、底臌等問題，從而保障了絞車基礎(chǔ)的安全穩(wěn)定，避免絞車房硐室的返修工作，節(jié)省了大量的人力、物力、財(cái)力。
[0005]本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種煤礦深部絞車房加固基坑，包括基坑和設(shè)置在基坑上方的硐室，還包括在設(shè)置在基坑坑壁的鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)通過設(shè)置在基坑坑壁的多組水平錨桿固定，各組水平錨桿位于不同的水平面，基坑坑壁還設(shè)置有與水平面呈預(yù)定夾角的側(cè)壁錨索，基坑的底部坑壁還設(shè)置有與水平面呈預(yù)定夾角的底角注漿花管，基坑的底部還設(shè)置有坑底錨固部。
[0006]如上所述的坑底錨固部包括設(shè)置在基坑坑底并且兩端設(shè)置有錨梁孔的錨梁，底板錨索穿過錨梁孔設(shè)置在基坑坑底，錨梁與底板錨索之間通過第一鎖具鎖緊，基坑坑底從下至上依次澆筑有第一澆筑層和第二澆筑層，錨梁和第一鎖具埋設(shè)在第一澆筑層，第一澆筑層與底板錨索上端通過第二鎖具鎖緊，底角注漿花管上端露出第一澆筑層，第二澆筑層內(nèi)預(yù)留絞車安裝空間。
[0007]如上所述的底角注漿花管與水平面的預(yù)定夾角為40?50度，底角注漿花管包括止?jié){段和出漿段。
[0008]如上所述的硐室的兩側(cè)底角設(shè)置有底角地梁鋼筋籠。
[0009]一種煤礦深部絞車房軟弱絞車基坑的加固方法，包括以下步驟:
步驟1、開挖基坑，安裝多組水平錨桿，各組水平錨桿位于不同的水平面，掛鋼筋網(wǎng)，在基坑的側(cè)壁底部的同一水平面施工一組側(cè)壁錨索，側(cè)壁錨索與水平面呈預(yù)定夾角；
步驟2、將錨梁緊貼基坑底部巖面，錨梁上設(shè)置有錨梁孔，錨梁為點(diǎn)陣布置，底板錨索為中空注漿錨索，底板錨索穿過錨梁孔固定在基坑的底部，底板錨索為長短交替布置，并通過第一鎖具固定在錨梁上；
步驟3、基坑側(cè)部的底部還設(shè)置有一圈底角注漿花管，底角注漿花管與水平面呈預(yù)定夾角，底角注漿花管包括止?jié){段和出漿段，止?jié){段部分埋在基坑側(cè)壁內(nèi)并封孔，止?jié){段按照預(yù)定間隔布置一對出漿孔；
步驟4、在基坑內(nèi)自底部澆筑有第一混凝土層，澆筑后底角注漿花管外露，底板錨索頂部外露，形成預(yù)定強(qiáng)度后，底板錨索頂端安裝有第二鎖具，通過底板錨索與底角注漿花管進(jìn)行注漿；
步驟5、利用擋板在基坑內(nèi)預(yù)留絞車預(yù)埋部分的安裝空間，澆筑擋板與基坑之間的部分直至預(yù)定標(biāo)高形成第二混凝土層，即絞車基礎(chǔ)；
步驟6、在硐室兩側(cè)底角敷設(shè)安裝底角地梁鋼筋籠并進(jìn)行澆筑形成底角地梁。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)通過底板組合錨索、底角注漿花管進(jìn)行注漿可顯著增強(qiáng)底板破碎巖體，長短交錯(cuò)布置的全長錨固底部錨索可顯著改善圍巖的整體性與承載體的空間結(jié)構(gòu)性；
(2)底角注漿花管可顯著增強(qiáng)巖體抗剪切破壞的能力，通過澆筑基礎(chǔ)與絞車基礎(chǔ)形成一體，顯著提高結(jié)構(gòu)整體承載性能；
(3)底角地梁敷設(shè)簡單、占用空間小，可改善斷面結(jié)構(gòu)的承載狀態(tài)。分步聯(lián)合控制基礎(chǔ)受力薄弱區(qū)，基礎(chǔ)整體性與底板抗破壞能力都得到顯著提高。本方法已進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，支護(hù)效果非常理想。
【附圖說明】
[0010]圖1為一種煤礦深部絞車房軟弱絞車基坑的加固方法的布置主視圖。
[0011]圖2為一種煤礦深部絞車房軟弱絞車基坑的加固方法的布置俯視圖。
[0012]圖3為錨梁加工圖。
[0013]圖4為底角注漿花管加工圖。
[0014]圖5為底角地梁鋼筋籠加工圖。
[0015]圖6和圖7為采用實(shí)施例2的技術(shù)方案之前的淮南礦區(qū)顧北煤礦某絞車房底板破壞情況示意圖。其中該礦高應(yīng)力和底板破碎軟弱條件下的絞車房硐室普遍產(chǎn)生不同程度的底臌和底板開裂現(xiàn)象，3個(gè)月內(nèi)最大底臌量超過200毫米，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)。
[0016]圖8為采用實(shí)施例2的技術(shù)方案之后的淮南礦區(qū)顧北煤礦的絞車基坑的測量示意圖。通過鉆孔埋設(shè)多點(diǎn)位移計(jì)，對施工后的基坑底以下約10米范圍內(nèi)的巖體位移進(jìn)行監(jiān)測，可見加固3個(gè)月內(nèi)最大底部位移不足10毫米，該絞車房投入使用至今2年多時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)營，支護(hù)效果顯著。深部位移是判斷巖體穩(wěn)定性的重要指標(biāo)，通過鉆孔安裝多點(diǎn)位移計(jì)，沿孔布置多個(gè)測點(diǎn)，假定最深部測點(diǎn)靜止，所測得其余測點(diǎn)的表觀值可換算為相對于最深部測點(diǎn)(靜止測點(diǎn))的相對位移值，即可近似為該測點(diǎn)的絕對位移值。最深部測點(diǎn)的位移表觀值即可作為最外端孔口處的絕對位移值，本案例中可近似等效為基坑底處的底臌量。
[0017]圖中:1_水平銷桿；2_側(cè)壁銷索；3_底角注楽花管；4_底板銷索；5-銷梁；6a.第一鎖具；6b-第二鎖具；7_絞車基礎(chǔ)；8_底角地梁鋼筋籠；9-基坑；10_鋼筋網(wǎng)；11_錨索孔；12-出漿孔；13.預(yù)留止?jié){段；14.出漿段；15-縱筋；16-硐室。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0019]實(shí)施例1
一種煤礦深部絞車房加固基坑，包括基坑9和設(shè)置在基坑9上方的硐室16，還包括在設(shè)置在基坑9坑壁的鋼筋網(wǎng)10，鋼筋網(wǎng)10通過設(shè)置在基坑9坑壁的多組水平錨桿I固定，各組水平錨桿I位于不同的水平面，基坑9坑壁還設(shè)置有與水平面呈預(yù)定夾角的側(cè)壁錨索2，基坑9的底部坑壁還設(shè)置有與水平面呈預(yù)定夾角的底角注漿花管3，基坑9的底部還設(shè)置有坑底錨固部。
[0020]坑底錨固部包括設(shè)置在基坑9坑底并且兩端設(shè)置有錨梁孔的錨梁5，底板錨索4穿過錨梁孔設(shè)置在基坑9坑底，錨梁5與底板錨索4之間通過第一鎖具6a鎖緊，基坑9坑底從下至上依次澆筑有第一澆筑層和第二澆筑層，錨梁5和第一鎖具6a埋設(shè)在第一澆筑層，第一澆筑層與底板錨索4上端通過第二鎖具6b鎖緊，底角注漿花管3上端露出第一澆筑層，第二澆筑層內(nèi)預(yù)留絞車安裝空間。
[0021]底角注漿花管3與水平面的預(yù)定夾角為40?50度，底角注漿花管3包括止?jié){段和出楽■段。
[0022]硐室16的兩側(cè)底角設(shè)置有底角地梁鋼筋籠8。
[0023]一種煤礦深部絞車房軟弱絞車基坑的加固方法，包括以下步驟:
步驟1、開挖基坑9，安裝多組水平錨桿1，各組水平錨桿I位于不同的水平面，掛鋼筋網(wǎng)10，在基坑9的側(cè)壁底部的同一水平面施工一組側(cè)壁錨索2，