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滲流入

鎖定
滲流入作用在顆粒表面的力一般有 2 種: 即垂直於顆粒周界表面的水壓力和顆粒表面相切的水流摩阻力。滲流入作用對原始均質黃土具有強烈的結構破壞和結構再造作用,可以説,現代黃土所具有的結構非均質性很大程度上是地質歷史時期滲流水不斷入滲作用的結果。
中文名
滲流入
外文名
Seepage inflow
拼    音
shènliú
滲流力
水壓力水流摩阻力
所屬類別
水利工程
壞    處
對黃土具有結構破壞作用

滲流入滲流入作用破壞原因

滲流入(1)圍巖性質

二水平第二部皮帶機巷變形失穩分段位於斷層破碎帶內,巷道圍巖裂隙較發育,巖性完整性非常差,並且圍巖中含有蒙脱石等膨脹軟巖,加上灰巖水的影響,圍巖局部發生泥化,圍巖浸透鬆散、破碎,圍巖自身強度較低,巷道圍巖強度低等成為巷道發生變形破壞的主要因素之一。

滲流入(2)滲流入作用

根據現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岩層下含有灰巖水,出水量約6~7 m/h,水壓6.5 MPa,由於巷道經過多次修復,鬆動圈範圍不斷擴大,高壓強的滲流入作用沿着裂隙向巷道擠入,遠遠超過了原有兩幫設計的支護強度,也是巷道發生變形失穩的主要因素之一。

滲流入(3)採動影響

礦井實際生產過程表明1034工作面已回採至距離F19斷層180 m左右,二水平第二部皮帶機巷受到多次採動的應力擾動,局部破壞了原有巷道的穩定性。

滲流入(4)構造應力

從巷道優化角度上分析可以發現,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佈置,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餘應力。

滲流入(5)巷道斷面大、支護能力弱

水平第二部皮帶機巷斷面達到4800 mm×3800 mm,加上與中間聯巷相連接,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,導致後期發生底鼓,同時由於底鼓後的卧底處理,破壞了幫部的支撐結構,內部出現大量空洞、裂隙、孔隙,導致幫部支護整體性偏弱,無法形成頂板穩定承載基礎。

滲流入滲流入作用參數

滲流入強韌封層鋼絞線聯合承載環技術

對巷道採用四層高強錨杆鋼絲繩噴漿聯合支護,形成強韌封層多層次錨杆鋼絞線聯合承載環。
(1) 一噴層為初噴層,厚度不小於100 mm。
(2)強韌封層高強錨杆噴漿層的支護參數。
①錨杆。採用高強錨杆(規格GM22/2500mm-490),間排距為700×700mm,錨杆杆體採用本礦正常使用的螺紋鋼錨杆。
②噴漿層。噴層厚度不小於100mm,砂漿中的水泥、黃砂、石子配比為:1:2:1.5,速凝劑與水泥比例為:3~5%。
③鋼絲繩。採用廢舊鋼絲繩(7×2股),要求縱向應在10 m以上;橫向為巷道除底板外的巷道周邊邊長的長度。
④托盤。托盤採用6 mm厚的鋼板製作而成,若用生鐵要認真鑄造,防止其脆性斷裂,造成錨杆脱錨,失去託錨力而使錨杆空懸,失去錨杆的關鍵作用。掛鋼絲繩時,應將其插入錨杆並拉緊,同時用蓋板壓緊,達到扭矩要求,在兩根錨杆間穿一根副繩並與原鋼絲繩上下交替拉緊,形成鋼絲繩網格,每根間距為350 mm。

滲流入注漿技術工藝

注漿錨杆採用自固自封自閉新型注漿錨杆,以確保注漿安全和質量,注漿錨杆長度180 0 m m,初次注漿間排距設1400×1400 m m,二次注漿錨杆間排距為150 0×150 0 m m,頂部孔深2500~3500 mm,根據錨杆打眼機打孔狀況儘可能打至4000 mm,底板以上幫眼孔深1800~2400 mm。
對於巷道交叉點右側幫部嚴重泥化鬆散帶,右幫(上幫)從最大斷面處向北3m範圍、1m腰線以上2m範圍內採取軟巖置換,增強最大斷面點右幫支護強度,在基礎牆外側密排泄壓方木,並在底板向上3 m範圍內安裝2寸1.15m~2.55m泄壓鋼管。 [1] 

滲流入應對滲流入作用破壞措施

(1)前期採用架U型棚錨網索注漿聯合支護方案時,對一般破碎巖體巷道加固具有良好效果,但是在圍巖泥化嚴重段,巷道發生二次嚴重變形破壞,分析認為採用架U型棚錨網索注漿支護,由於局部泥化圍巖不具備可錨性和可注性,另外泥質圍巖變形不均勻,並且遇到水會產生很大的流變附加應力,採用U型鋼支護容易造成點載荷和應力集中,劣勢效應明顯。
(2)根據前次支護失敗經驗教訓,強調對巷道破壞段進行區域內疏水降壓,用混凝土置換巷道右側幫部和底角位置嚴重泥化圍巖,對巷道承載基礎進行強化,構築具有較高承載力的承載環,提出強韌封層多層次錨杆鋼絞線聯合承載環技術。 [1] 
參考資料