锚杆支护巷道围岩变形监测分析研究

摘 要：锚杆支护巷道围岩破坏往往无征兆其具有隐蔽性。因此通过对巷道两帮及顶板围岩发生的相对位移进行监测分析，可在验证基本支护参数合理性的同时为修改完善初始设计提供依据，以便及时发现安全隐患，保障安全生产。

关键词：锚杆支护；围岩；变形监测

1 巷道基本尺寸

本位所述巷道为异型断面，巷道采用综掘机进行切割，巷道基本尺寸：低帮切割高度2600mm，高帮切割高度大于3600mm，巷道切割宽度4600mm，切割中高3600mm。

2 锚杆支护参数

（1）顶板：Φ20×2500mm预应力螺纹钢锚杆，间排距为700mm×800mm；

（2）高低帮：Φ16×1800mm预拉力螺纹钢锚杆，间排距为700mm×800mm。

3 监测仪器与测站布设

（1）监测仪器：多点位移计；

（2）测站布设要求：

测站间距为50m，测孔直径：28mm，测点数量：4～6个；在两帮和顶板中部各打设一个多点位移计安装孔，每个测孔安装1套多点位移计。

4 巷道两帮围岩变形监测分析

根据施工现场实际地质条件和监测数据统计结果，选取处于巷道中部的3号测站观测得到的低帮围岩发生的相对位移统计数据，绘制每个测点位移-时间关系图，如图1所示。（0m、1m、1.5m、2m、2.5m、3m表示该点至巷道表面的距离）

低帮围岩位移-时间关系图主要显示：

（1）观测孔孔底相对位移不大且读数偏小；

（2）因巷道在掘进过程中可能产生的集中应力导致围岩在1m和1.5m间位移变化差距较大。

同样选取3号测站观测得到的高帮围岩发生的相对位移统计数据，繪制每个测点位移-时间关系图，如图2所示。（0m、0.5m、1m、1.5m、2m表示该点至巷道表面的距离）

高帮围岩位移-时间关系图主要显示：

（1）0.5m及1m范围内可能出现小的破碎带导致围岩移动差距较大。

（2）随着时间的推移，高帮围岩基本上不受掘进工作面扰动的影响，发生的位移逐渐趋于稳定。

5 巷道顶板围岩变形监测分析

选取3号测站观测得到的巷道顶板围岩发生的相对位移统计数据，绘制每个测点位移-时间关系图，如图3所示。（0m、1m、2m、4m表示该点至巷道表面的距离）

巷道顶板围岩位移-时间关系图主要显示：

（1）顶板下沉量约是巷道高、低帮围岩相对位移的两倍，根据施工现场实际情况判断：顶板下沉变形主要由浅部未锚固的围岩破碎离层而导致。

（2）巷道掘进、支护工作结束后，围岩变形快速趋于稳定，但一段时间后由于锚杆孔出水使围岩表面软化、潮解导致破碎变形，顶底板相对位移增大。

6 小结

本文所述巷道围岩发生的相对位移主要来自顶、底板变形，建议在掘进揭露围岩后采取前探梁支护等临时控顶措施，待完成永久支护后，要进一步做好巷道围岩变形监测的数据统计和分析处理，在有水岩层或节理发育段落及时喷射混凝土封闭围岩，防止围岩风化和遇水软化、潮解，必要时在采用锚杆基本支护的同时架设钢棚等刚性支护。

参考文献：

[1]邱冬炜，丁克良，黄鹤，等.变形监测技术与工程应用[M].武汉大学出版社，2016.

[2]黄声享，尹晖，蒋征.变形监测数据处理[M].武汉大学出版社，2010.

[3]牛志宏.工程变形监测技术[M].测绘出版社，2013.

作者简介：李世海（1984-），男，汉族，贵州轻工职业技术学院建筑工程系讲师，国家一级建造师，研究方向：建筑施工技术。