黄河水沙变化及设计水沙条件

岩应 力 载荷 开 始重 新分 布 ，出现应 力 集 中和巷 道周 围的极 限平 衡 区 。新掘 出 的巷 道顶 板下 沉速度 最大 ， 但很 快 掘进 巷 道 引起 的 围岩应 力趋 于稳 定后 ，巷 道
表 面 围岩顶 板 的变 形 速率 也趋 于稳 定 。 由于流 变性
代取得专利权并正式命名。之后这个方法在西欧、 北 欧 、美 国和 日本 等许 多地 下 工程 中获得 极 为 迅速 发
在 主运输 巷 道 的施 工过 程 中 ， 工作 面 掘进 、 开凿
时破 坏 了掘 进 巷道 原 围岩 应力 的平 衡 状 态 ，巷 道 围
３ 新 奥法
ａ ． １ 新奥 法
新 奥法 即新 奥地 利 隧 道 施 工方 法 的简 称 ， 它 是 以隧 道 工程 经 验 和 岩 体 力 学 的 理论 为基 础 ， 将 锚 杆 和 喷射 砼组 合 在一 起作 为 主要 支 护手 段 的一 种 施 工 方 法， 经过 一些 国家 的许 多 实践 和理 论研究 ， 于６ Ｏ年
道 开拓 工 程 ， 巷道 穿过 的岩石 有 角砾 熔岩 ， 矿 石 主 要
为 石英岩 和蚀变 英安 岩 ， 裂 隙发育 ， 小 断层构 造较 多 ， 巷 道通过处 岩石整体 『 生 差 。阿勒泰地 区富蕴县 喀拉通 克铜镍 矿 ３ 号 风 井 主运输 巷 道开 拓 工程 巷 道 穿过 的 岩 石有硅 酸岩化 次英 安斑 岩 、 沉凝 灰岩 、 安 山玢 岩 、 玄
新
疆
有
色
金
属
第６ 期
浅议有色金 属矿 山主运输 巷道 围岩不稳定段支护
兰 学先
（ 新疆有 色金属工业（ 集团） 全鑫建设有限公 司 乌鲁木齐 ８ ３ １ ３ ０ １ ３ ）
摘 要 有色金属矿Ｉ 主运输巷道 的围岩荷载随着施 工方法 、 支护材料 、 工作条件 以及施工速度等因素的变化而变化。 新奥法认为围
法基 本 成为 在 软弱 破碎 围岩地 段施 工 巷 道 的一 种 基 本方 法 ， 并 且从 基本 的锚 喷支 护得 以延伸 ， 比如 锚 喷
金属 网支护 、 锚喷钢筋 网支护 、 锚喷柔性拱支护等支
２ ０ １ ３正
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有
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护 方法 都 在 实 际施 工 过程 中得 到 广泛 的应 用 ，甚 至 ｍ； Ｉ Ｊ ２ 为锚杆在 巷道中外露长度 ， 一般 为 ０ ． １ ｍ。 应 用 于与 其 相适 应 的 永久 巷 道 支 护 中 。新 奥 法是 控 ４ ． ２ 锚 杆 的 间排 距
护 的及 时性 和有 效性 。在井巷 工程施 工 过程 中 ， 新 奥
变形 ， 当稳定一段 时间后 ， 围岩压力或其他条件发生
变化 ， 破坏 程 度 超 过 Ｂ这 个 屈 服 点 ， 变 形 速度 加快 ， 顶 板 断裂下沉 产生 。掌握 Ｂ点参 数 的规律 ， 就可 以对 顶 板 断裂下沉 的产 生进 行预测 和控 制 。 总之 ，在 实 际工 作 中首 先应 考 虑 支 护方 式 是否
武 岩等 ， 围岩 多为破 碎带或 断层 。水文 地质 主要 为地
下 裂隙水 和岩石弱带 水 。矿井岩石 的特点较 多地 段巷 道 岩石节 理 比较发育 ， 长 时间暴 露就会 不 同程度 的造
成 围岩 的不 稳定 ， 岩石 遇水易膨胀 和泥化 。
图 １ 流 变 图
２ 流 变理 论
壁、 柔性 、 与 围岩 紧 贴 的 支 护 结 构 （ 以 喷 锚 为 主 要 手 段） 并使 围岩 与 支护 结 构共 同形 成支 撑来 承受 压 力 ，
Ｔ≥ ＫＧ
式 中： Ｔ为 喷层 厚度 ， ｍ；Ｇ为危 岩重 力 ， Ｎ； Ｋ为 安 全 系数 ， 一 般取 ３ ； Ｓ为危 岩 与砼 接触 面 的周长 ， ｍ； Ｒ拉 为 喷砼 的抗拉 计算 强度 ， Ｐ ａ 。
展， 已成 为现代 隧道 工程新 技 术标 志之一 。
新 奥法 施 工采 用 喷锚 支 护为 主 要 手段 ，最 大 限
质， 在 应力 不 变 的情况 下 ， 围岩变 形 随着 时 间 的延 长 而不 断增加 ，但 当进 入集 中应 力 带 或顶 板周 期 来 压
后， 压 力高 于顶 板 （ 支柱 ） 所 能承 担 的极 限压 力 时 ， 顶
岩是一种承载机构 ， 将 围岩视为巷道承载构件 的一部分。利用 围岩 的自身承载能力， 达 到巷道 围岩稳定的 目的。
关键 词
主运输巷道
围岩不稳定性
流变理论
新奥法
１ 引 言
与 实际工 程 地质 条件 相符 ， 即准 确确 定 Ｂ屈 服点 ， 然
有 色金 属矿 山主运 输巷 道 的 围岩 荷 载 随着 施 工 后 根据 合理 的支护 方 式 ，相应 的 组织 施 工是 非 常有 必要 的。 方法 、 支护 材料 、 工 作 条 件 以及 施 工进 度 等 因素 的变 化 而变化 。如新疆 伊犁 阿希金矿 １ ３ ３ ５平硐 主运输 巷
制图上流变性质 ，即准确确定 Ｂ屈服点最有效的施
工工 法 。
Ａ＝
３ ． ２ 新 奥法 理论 简述
式中 ： Ａ为锚 杆 的 间排 距 ， ｍ； Ｑ为锚 杆设 计 锚 固
ｔ ； 为软 弱岩层 的容 重 ， ｔ ／ ｍ 。 。 （ １ ） 新奥法与传统施工方法的区别 ： 传统方法认 力， ． ３ 单独 砼 支护 的参数 确定 为巷 道 围岩是 一 种 荷 载 ，应用 厚 壁 砼 加 以 支护 松 动 ４ 围岩 。而 新奥 法 认 为 围岩 是一 种 承 载 机构 ，构 筑 薄
板 断裂下 沉 。在 流变 理论 中 ， 纵 坐标为 反 映破 坏程 度 的量 ，见 流变 图 １ ， Ｏ Ａ段 为 刚掘 出新 巷道 变形 速 度
递减 段 ， 减 到某 一 变 形速 度后 ， 围岩 以一 较 小 的速 度
度 地 紧跟 开挖 作 业 面施 工 ，因此 可 以利用 开 挖施 工 面 的时 间效应 ， 以 限制支 护前 的变 形发 展 ， 阻 止 围岩 进 入 松动 的状 态 ，在 必 要 的情况 下 可 以进 行 超 前支 护 ，加 之喷射 砼 的早 强 和全 面粘 结 性 因而保 证 了支