一種煤礦軟巖大變形巷道支護(hù)中泡沫混凝土的充填施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及巷道支護(hù)施工方法，具體涉及煤礦軟巖大變形巷道支護(hù)中泡沫混凝土的充填施工方法，屬于巖土支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭作為世界主要能源，一直占據(jù)著非常重要的地位。我國(guó)每年的煤炭生產(chǎn)量和消費(fèi)量均居于世界前列，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭始終作為第一能源，是我國(guó)能源安全的重要保障。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，煤炭的需求量劇增，而且在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)將繼續(xù)占據(jù)著十分重要的地位，2009年我國(guó)原煤產(chǎn)量達(dá)到30.5億噸，居世界第一。與此相對(duì)應(yīng)，中國(guó)煤炭行業(yè)每年的巷道掘進(jìn)長(zhǎng)度達(dá)6000km，其中10%以上為軟巖巷道。我國(guó)30幾個(gè)礦區(qū)存有軟巖巷道支護(hù)問(wèn)題，數(shù)百對(duì)礦井的生產(chǎn)和建設(shè)都遇到軟巖巷道支護(hù)技術(shù)難題。
[0003]我國(guó)在可縮性金屬支架的應(yīng)用上取得了很大的發(fā)展，形成了 U18、U25、U29、U36等一系列定型U型鋼。由于U型鋼可壓縮支架特別適用于圍壓極為軟弱地段，一些公路鐵路隧道修建水平較高的國(guó)家，如瑞士等，廣泛采用U型鋼可縮性支架進(jìn)行隧道開挖初期支護(hù)。在大變軟巖隧道家竹箐隧道施工中，采用U29可縮性支架作為初期支護(hù)，架設(shè)后先用薄層噴混凝土封閉，待圍巖變形基本穩(wěn)定后，再?gòu)?fù)噴混凝土限制支架變形，取得了良好的效果。與U型鋼支架相配套的就是壁后充填技術(shù)，人們先后進(jìn)行了有益的探索和嘗試，進(jìn)行過(guò)矸石、毛石、水泥砂漿、爐渣、粉煤灰袋裝材料和高水灰渣材料等多種材料的巷道支架壁后充填試驗(yàn)，支架壁充填作用十分明顯。但是主要工序還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，充填速度緩慢，充填材料力學(xué)性能不佳，充填效果不夠理想等。因此，開發(fā)礦山跨采動(dòng)壓巷道的剛?cè)峤Y(jié)合支護(hù)新支護(hù)技術(shù)及其配套施工方法具有重要的工程意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服上述不足，而提供一種煤礦軟巖大變形巷道支護(hù)中泡沫混凝土的充填施工方法。
[0005]本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0006]一種煤礦軟巖大變形巷道支護(hù)中泡沫混凝土的充填施工方法，包括步驟如下:
[0007](I)在架設(shè)完拱形棚體后沿巷道方向從外向內(nèi)分單元鋪設(shè)填充，每單元(15-20棚)長(zhǎng)度10-15m，先在棚體外側(cè)依次鋪設(shè)雙層塑料網(wǎng)和風(fēng)筒布，每單元由下而上分段鋪，最下段的塑料網(wǎng)和風(fēng)筒布深入底板一段長(zhǎng)度，相鄰兩段之間搭接100-150_，將塑料網(wǎng)與棚體綁定；
[0008](2)在棚體與塑料網(wǎng)之間順巷道方向布置木背板、復(fù)新錨桿加固棚體，木背板、復(fù)新錨桿捆綁于棚體上，相鄰兩塊木背板之間均勻布置復(fù)新錨桿；
[0009](3)將棚體與巷道之間空隙用木板或橫撐充填，將每單元的空隙兩端頭封閉；
[0010](4)將泡沫混凝土輸送到棚體與巷道的空隙充填，充填由下向上進(jìn)行，先幫后頂，充填從下部向上部逐步進(jìn)行，每次充填高度I一1.5m，防止泡沫混凝土分層和充填料物重力造成棚體移動(dòng)，充填中頂時(shí)，每2-3m(3 — 4棚)充填一次；
[0011](5)在棚體內(nèi)側(cè)自下而上噴漿處理，以覆蓋塑料網(wǎng)為準(zhǔn)，完畢后再進(jìn)行下一單元鋪設(shè)充填。上述方法中，步驟(I)所述的塑料網(wǎng)和風(fēng)筒布用鐵絲連接后直接一塊鋪設(shè)，為方便相鄰兩棚塑料網(wǎng)之間連網(wǎng)，提前將搭接處風(fēng)筒布折起100— 200mm，鋪網(wǎng)后將風(fēng)筒布恢復(fù)。
[0012]步驟⑵中木背板間距1200mm，最下排背板布置在底板以上400mm處。
[0013]步驟(4)中的泡沫混凝土為將水和425#水泥以質(zhì)量比0.45?0.5:1在濕噴機(jī)上攪拌機(jī)內(nèi)混合攪拌，形成水泥漿料，放入下攪拌機(jī)，經(jīng)管道送出；將水和發(fā)泡劑以質(zhì)量比40:1的比例混合，形成稀釋液，由發(fā)泡機(jī)發(fā)泡；將泡沫通過(guò)管路連入水泥漿料管道，讓水泥漿料與泡沫一起經(jīng)過(guò)混泡器，形成泡沫混凝土。
[0014]步驟(5)所述的噴漿組成為:重量配比水泥:砂子:石子=1:1.47:2.2，水灰比為0.45左右，速凝劑的摻入量為水泥重量的3%?5% ;噴漿厚度40-60mm。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
[0016]I泡沫混凝土是一種大變形可塑性材料，能夠很好的吸收圍巖變形能
[0017]2泡沫混凝土現(xiàn)澆作業(yè)保證了 U型鋼支架在圍巖變形過(guò)程中充分接觸，受力均勻，解決了以往U型鋼直接與圍巖接觸出現(xiàn)的應(yīng)力集中，造成局部受力破壞弊端；
[0018]3充填從下部向上部逐步進(jìn)行，每次充填高度I一 1.5m，防止泡沫混凝土分層和充填料物重力造成棚體移動(dòng)，有效保證了施工質(zhì)量；
[0019]4充填作業(yè)、雙層塑料網(wǎng)和風(fēng)筒布作業(yè)、噴漿作業(yè)交替進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了充填過(guò)程可視化，有效保障了充填質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為棚體截面圖；
[0021]圖2為充填斷面圖；
[0022]其中，1.幫部，2.肩窩，3.中頂，4.木背板，5.雙層塑料網(wǎng)和風(fēng)筒布鋪設(shè)層，6.棚體，7.泡沫混凝土，8.固定銷桿。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合具體的實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024]實(shí)施例1
[0025]一種煤礦軟巖大變形巷道支護(hù)中泡沫混凝土的充填施工方法:
[0026]①鋪設(shè)塑料網(wǎng)、風(fēng)筒布
[0027]架棚后，沿巷道方向從外向內(nèi)分單元鋪設(shè)填充，每單元鋪設(shè)長(zhǎng)度約20棚，架棚外側(cè)先鋪設(shè)雙層塑料網(wǎng)、風(fēng)筒布(可用舊的)，每單元由下而上分段鋪，最下段雙層塑料網(wǎng)、風(fēng)筒布深入底板約500mm，相鄰塑料網(wǎng)、風(fēng)筒布之間搭接100mm。
[0028]鋪設(shè)雙層塑料網(wǎng)及風(fēng)筒布時(shí)，可一塊進(jìn)行，將雙層塑料網(wǎng)展開后與風(fēng)筒布采用16#鐵絲連接，然后多人配合將塑料網(wǎng)托起，多人配合將塑料網(wǎng)串入棚后，然后繼續(xù)串移直至敷設(shè)到位，采用12#鐵絲將塑料網(wǎng)與U型鋼棚體固定，相鄰兩棚塑料網(wǎng)、風(fēng)筒布采用搭接，搭接長(zhǎng)度100mm。為方便相鄰兩棚塑料網(wǎng)之間連網(wǎng)，提前將搭接處風(fēng)筒布折起100—200mm，鋪網(wǎng)后將風(fēng)筒布恢復(fù)。對(duì)于布置木墩(木垛)區(qū)域，鋪網(wǎng)前及時(shí)拆除。
[0029]②、加固棚體、架棚區(qū)域端頭封堵
[0030]順巷道方向布置木背板、復(fù)新錨桿加固棚體，木背板規(guī)格為30X 100X 1200mm，復(fù)新錨桿