软岩巷道应力治理研究与实践
高应力软岩大断面巷道支护技术研究与应用_刘新杰
年８月Ｆｅｂ．，２０１３ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－９９４３．２０１３．０４．０２８高应力软岩大断面巷道支护技术研究与应用刘新杰（中国平煤神马集团夏店矿，河南平顶山４６７５４４）［摘要］深部高应力、超厚软岩体自身膨胀给巷道支护带来困难，采用高强锚杆+锚网喷支护技术不能解决巷道支护的稳定问题。
通过实践对巷道顶板的下沉和两帮的收敛量数据统计计算，分析巷道破坏机理，适当地优化原设计巷道掘进断面，在巷道压力释放周期结束后，采用大型号U 型可缩性金属支架再喷浆封闭的复合支护技术，有效地控制大断面巷道变形，达到了预期支护效果。
［关键词］高应力；软岩体；大断面；破坏机理；预紧力［中图分类号］TD 353［文献标识码］B ［文章编号］1672-9943(2013)04-0073-02１工程概况夏店井田位于汝州市西北，井田地势平坦，为山前平原地貌。
夏店矿是采用三立井联合开拓，设计生产能力１５０Ｍｔ／ａ的新建大型矿井，井筒开工顺序为主井－风井－副井。
夏店矿回风井口标高＋３０７．８ｍ，设计井筒落底标高－５６１．５ｍ，净直径６．０ｍ。
－５６０ｍ回风石门设计长度６５０ｍ，设计巷道净宽５．０ｍ，净高４．１ｍ，掘进断面１９．７ｍ２，净断面１７．８ｍ２。
支护形式采用高强锚杆＋锚网喷（喷厚１５０ｍｍ），锚杆选用φ２０×２２００ｍｍ高强树脂锚杆，φ８ｍｍ碟形托盘，锚杆间排距８００ｍｍ×８００ｍｍ，药卷采用Ｚ２３３５树脂药卷，３卷／根。
金属网采用φ６ｍｍ冷拔钢筋，网孔为８０ｍｍ×８０ｍｍ，搭接１００ｍｍ，全断面挂网。
水沟净规格为３００ｍｍ×３００ｍｍ，支护厚度为１００ｍｍ。
２问题提出在井筒施工过程中，在－４９０．０～－５７０．５ｍ（含井底水窝９ｍ）的围岩大部分是砂质泥岩，中间局部有多层砂岩条带，厚度不超过１．５ｍ，局部碳化程度高，裂隙发育，无节理，属于典型的松软破碎岩层。
井筒落底后，向东、西回风井分别施工２５ｍ。
柳泉煤矿高应力软岩巷道支护参数优化与工程实践
（） ２ 喷混 凝土 ：厚 度 ７ ｍ，采 用标 号 不低 于 ０ｍ ４ ５号 水 泥 ； 为河 砂 ， 水 率 不 大 于 ６ ， 径 为 ２ 砂 含 ％ 粒 ０３ ． ５～３ ０ｍ 的 中粗砂 ；石 灰 岩石 粒不 大 于 １ ． ｍ ０
ｍ ， 配 比为水 泥 ： ｍ 按 砂子 ： 子 ＝１２２ 均 匀搅 拌 石 ：： ，
中图分类号 ：Ｄ ５ ６ 文 献标 志码 ： Ｔ ３３ ． Ｂ
天 能集 团柳泉 煤矿 已进入深 井开采 阶段 。加 上
外露 长度 为 ｌ ０～５ ｍ； ０ｒ 托板 由边长 １ ０ｍ 、 １ ａ ５ ｍ 厚 ０
ｍｍ 的 正 方 碟 形 钢 板 制 成 。 树 脂 锚 固 剂 型 号 为 ＭＳ ２ ５ Ｋ ３ ０型 。原巷 道支 护如 图 １ 所示 。
频 繁 的重复采 动影 响 ， 巷道 围岩会 产生 大变形 ， 生 给
产 带 来很 大 的 困难 。掘 进巷 道 最 大 水平 应 力 达 ４ Ｏ ＭＰ ，围岩 强度 约 ３ ａ ０～４ ａ ０ＭＰ ，煤层 强度 在 软岩矿 区。 文针对 其支 ａ是 本
一
上托板 及锚具 的厚度 ， 般大于 ０ １ 一 ． ｍ；
ｄ 需 要外露 的张拉长度 ， ＿ 一 一般大 于 ０２ ． ｍ。 锚 索 的长 度可 根据 围岩性质 及 钻 眼机 具 的能力 进 行 综 合 考 虑 ， 巷锚 索一 般 为 ４～８ｎ， 煤 ｌ高应 力 软 通 过现 场 的经验 数 据及 围 岩类 型 的分类 ， 步 初 确 定 围岩 的松 动 圈厚 为 １ ５～２ ０ｍ， ． ． 结合 表 ２确定
护方 案进行 了参数 优化 ，可为 同类 条件下 的巷 道 围 岩控制 提供参 考 。
高应力软岩巷道成功实现一次支护的实践探索
之处就是其巨大的变形能必须 以某种形 式释放 出来 ， 允许 围岩进
设计模拟过程为 ： 巷道按 照设计 断 面开挖后 ， 沿着巷 道周边
入 塑性 状 态 。因 而 在 一般 硬 岩巷 道 采 用 的 锚 喷 网 、 碹 等 单 一 的 架设拱形支架 （ 砌 并采用梁 单元模 拟支架支护 ）计算 ２ ０时步后停 ， ０
技术上是可行 的， 并且设计开发 了针对秦源煤矿轨道 石门的全 断面锚 网喷 ＋锚索 十圆形钢梁联 合支护的施工工 艺。 关键词 ： 一次支护， 联合支护， 高应力软岩， 施工工艺
中 图分 类 号 ： Ｕ４ ３ Ｔ ６ 文献标识码 ： Ａ
煤矿井巷 没计施工中 ， 经常遇到具有流变性 和膨胀性 的各种 松软岩体 。传统工艺基本 都是采用 硬岩巷道支护技术 ， 针对一 次
第３ ６卷 第 ４期
・
１８ ・ ３
２０ １０年 ２月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣ ＴＵＲＥ
Ｖ０ ＿ ６ Ｎｏ． Ｉ３ ４ Ｆｅ ２ ０ ｂ． ０１
文章 编 号 ：０ ９６２ （０ ０ ０ ．１８０ １０ ８ ５ ２ １ ）４０ ３ —２
６ｍ４ 横截 面积 为 ２５ 一３ ．ｅ
，
工字钢支架参数 ： 弹性模量 Ｅ＝２ ０Ｇ ａ惯性矩 ｊ ．７ 一 ０ Ｐ ， ＝２ ３ｅ ， 度 ｄ＝７８０ｋ ／ ３宽 度 为 ０ １ 密 ０ ｇ ｍ ， ．５ｍｅ
问距 为 ８０ｒｉ， ５ ｌ 横截面积为 ３ １ ｅ ， ｆｎ ．４ 一４ｍ２ 弹性模 支护出现 的问题进行二次支护修复 ， 面临着巷 道经常 出现前掘后 锚杆支 护参数 ： 垮、 多次采动巷道 围岩和反 复维修巷道 等维 护困难 问题 ， 硬岩巷 量 Ｅ＝１０Ｇ ａ 屈服力 为 ｌ ．５ｋ 粘结力为 ２０ ０ｋ ｍ， ０ Ｐ ， ７ ３ Ｎ， ０ Ｎ／ 粘结
高地应力软岩巷道支护技术研究与实践
炭
工
程
２ １ 第 ４期 ０ ０年
煮 鹄瘴力 聱 零避辜妒技术研究 与寥践
张 士 同 ，张 庆 和
（ 莱芜 市万 祥 矿 业 有 限公 司 潘 西 煤 矿 ，山东 莱 芜 ２ １０ ） ７ ７ １
摘
要 ：随 着矿 井 开采 深 度增 加 ，巷 道 开挖 后 变形加 快 ，变形 量加 大、维修 费 用增 加 ，不
措施。
关键 词 ：高地 应 力 ；软岩巷 道 ； 支护技 术
中图分类 号 ：Ｔ ３ ３ Ｄ ５
文献标识 码 ：Ｂ
文章编 号 ：１７ — ９ ９ ２ １ ）４０ ３ －３ ６ １ ０ ５ （０ ０ ０ －０ ２０
生显著的塑性变形和流变。
随着开采深度 的增加 和锚杆 支护技 术 的推 广应用 ，潘
组断层 ，其中最 大断层 Ｆ ２落 差 ３ ３— ５～６ ｍ；穿 过 的岩层 ０ 有煤 ９ 、煤 ８ 、一 灰 、煤 ７ 、煤 ５（ 部分 层 ） 局 、煤 ４ 、煤 ３ （ 局部分层 ） 、粉砂岩 、泥质粉砂岩 、薄层粗砂 岩、细砂 岩、 砂质页岩 、砂质泥岩 等 ，岩石 松 软、破碎 、易垮 落 ，尤其
７０ ｍ ×７ ０ ｍ；锚 索 为 １． ｍ ×６ ０ ｍｍ， 排 距 为 ０ｒ ａ ０ｍ ７８ ｍ ００ ２０ ｍ ４ ０ ｍ，每 排 ３根 ，拱 顶 、两 肩 窝 各 １ ， 每根 锚 索 采 用 根 三 支 Ｍ Ｋ ８５０ 型 树 脂 锚 同 剂 同 定 。使 用 ￣ ｍ 钢 筋 焊 Ｓ ２／０ Ｉ ￣ｍ 网 ，混 凝 土 为 Ｃ ０ ２ ，喷 厚 为 １０ ｍ。 ５ｍ 采 用 一 掘 一 喷 ，即 爆 破 后 初 喷 做 临 时 支 护 ，初 喷 ３ ０—
等 技术 措 施 ，效 果 较 为 理 想 。
软岩巷道修复支护设计优化与实践
软岩巷道修复支护设计优化与实践【摘要】查干淖尔一号井煤矿地质条件复杂,属于典型的软岩巷道,围岩破碎,两帮变形和底鼓现象十分严重,局部巷道甚至引发顶板冒落,严重影响了施工进度,同时给矿方造成很大的成本支出。
通过现场变形监测和数据分析,提出有针对性的措施,合理进行支护设计优化,并加大辅助支护的措施,通过现场变形监测数据分析了优化后的支护效果,可以得知有效控制围岩变形,实现巷道稳定。
【关键词】软岩巷道围岩变形支护设计变形监测Repair of soft rock tunnel excavation supportingdesign optimization and the practiceLI Shao-hua1MAO Yong-jiang1(China Coal 3rd Construction Company·No.30 Engineering Division·Cha-gan-naoer Project Department, 026000, China)【Abstract】Chagan well one coal geological condition is complex, belongs to the typical soft rock roadways, surrounding rock broken, two deformation and floor heave phenomenon is very serious, even partial roadway caused by roof caving, the serious influence the construction progress, at the same time to the ore party did a lot of cost. Through the deformation monitoring and data analysis, proposed targeted measures, reasonable supporting design optimization, and the auxiliary supporting measures, through the deformation monitoring data analysis, the supporting effect of the optimized to effectively control the deformation of the surrounding rock, realize the roadway stability.【Key words】Soft rock roadwayThe deformation of surrounding rockSupport design Deformation monitoring1 工程概况查干淖尔一号井煤矿设计8.0 Mt/年,风井井口标高+1037m,风井落底标高+837.5m。
煤矿巷道软岩工程特点及支护技术的探究
煤矿巷道软岩工程特点及支护技术的探究摘要：矿山开采过程中，矿井巷道软岩石支护，特别是高应力软岩巷道深部的支撑，是矿井安全生产面临的一个重大难题。
随着煤矿生产的发展和深度的提高，煤矿巷道的软岩支护问题越来越严重。
煤矿井下的软岩石问题对矿井正常高效生产具有重要的作用。
本文阐述了软岩工程特点，对煤矿巷道软岩工程支护技术进行了分析。
关键词：煤矿巷道；软岩工程；支护技术引言目前，国内的煤炭资源多以地下采矿为主，采矿时必须在矿山下面开挖充分的巷道。
矿井的开采、施工必须确保井筒的畅通和井筒的稳定。
矿井巷道的支撑困难主要受到地应力影响，被开采工作影响，围岩破碎情况，巷道横截面等多种因素的作用。
所以，在煤矿巷道中，必须继续完善软岩支护技术。
1软岩工程特点地下施工是一种在岩层或土壤中进行的施工，其施工环境和工作状态与地表施工有很大区别。
所以，采用地表工程的设计理论与手段来解决这些问题，很明显无法对各种不同的力学问题进行恰当的分析，从而得出相应的支护方案。
与地表施工相比，在许多方面都表现出明显的差异。
由于煤矿的开采具有非选择性，大量的煤矿开采会使地应力的均衡状况受到破坏。
煤炭开采过程中，受其赋存条件、沉积环境、地质结构等因素的制约，导致了煤炭开采过程中存在的问题。
煤矿的采掘深度一般为500~600 m,千米以上的矿井也逐渐增多，有的矿山在浅层采矿时，软岩石问题还不突出，而到了深层，则出现了较大的地应力和动压作用。
煤矿软岩组份中存在着较多的膨胀性矿物质，在软弱的环境下，岩体的硬度较差，容易在干燥、失水时发生塑性流动，特别是遇水变形、崩解和膨胀。
矿井的使用寿命一般可以达到一百多年，而矿井的巷道由于使用寿命的差异，往往比隧洞的寿命要长，而且软岩巷道具有较大的时间限制。
2煤矿巷道软岩工程支护技术2.1支护技术理论一是加固岩体的力学性能。
在改善围岩的围岩压力、增大围压、增强围压体的受力的基础上，还改善了被锚岩体的力学特性，增强了岩体的峰值和岩体的参与强度。
深部地压条件下软岩治理实践与研究
（ Ｒ ａ ＋ ｊ ｗ Ｌ ） ￣ ￣
负 端接 钢 轨 时 ： 。Ｚ Ｕ Ｉ ： 负端接钢轨时 Ｕ 。 ｌ ４ ３ ５ ＿ ８ ９ ９ 。 （ Ａ ） ＺＩ ‘ 一： 一
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且 ｃ
（ ２ ） 负 端接 钢 轨 时 ： 耐 压 机输 出 回路 阻 抗值
物含 水 率在 １ ０ ％左 右 ， 表面积（ １ ０ ０ — ３ ５ ０ ） ｍ ２ ／ ｇ ， 阳离 子 交换 量 多 在 ２ Ｏ 一 １概述 ０ ｍ ｅ ｇ ／ ｌ Ｏ Ｏ ｇ 。软岩 之 所 以 能产 生 显 著 塑性 变 形 的原 因 ， 是 软 岩 中的 钱 矿 公 司是 一 座设 计 生 产 能 力 ４ ０ ０万 吨／ 年 的 特 大 型现 代 化 矿 ５ 井 ，于 １ ９ ７ ８ 年开始建设 ， １ ９ ８ ８ 年 １ ２ 月建成投产 ， ２ ０ １ ２年 产 煤 ５ ９ ０ 泥 质成 分 （ 黏 土矿 物 ） 结 构面 和 岩粒 内聚 力 ， 控 制 了软 岩 的 工程 力 学 膨胀性 、 崩解 性 、 易 扰动 性 、 等 特点 。 万吨 ， 年 开拓 进 尺 ６ １ ０ ０米 。近 年来 随着 开 采 深度 不 断 增 加 ， 矿 压 显 特 性 。使 软岩 具 有可 塑 性 、 现越 来 越 大 ， 巷 道 变 形 急 剧增 大 ， 底鼓 片帮 严 重 ， 反复套修 ， 维 护成 ２ ． １可塑 性 本增 加 ， 支 护 难 度增 大 ， 制 约 着深 部 开 采 。 一 ６ ０ ０东三 采 下 部 平 石 门 可 塑性 是 指 软 岩 ， 在 工 程 力 作 用下 产 生 变 形 ， 去 掉 工 程力 后这 是 由软岩 中的 泥质 成 分 的 亲 是该 矿 三采 区主 要 运输 石 门 ， 设计长度 ８ ９ ０ 米， 它 将 穿 过 石 门 将 穿 种变 形 不能 回复 的性 质 。软 岩可 塑 性 ， 煤１ ２ — １ ， 煤 １ １ ， 煤９ ， 煤８ ， 煤７ ， 煤 ５ 等６ 个 可 采煤 系地 层 。 初期 施 工 水 和结 构面 扩 容 ， 扩展 共 同引 起 的 。是造 成 软 岩膨 胀 的前 因。 采 用锚 网喷支 护 和架 设 可缩 性 拱形 支 架 进 行 支护 。在施 工 中 ， 受 围 ２ ． ２膨 胀性 岩 应力 影 响 ， 巷道 变 形严 重 ， 两 帮移 近量 达 到 １ ６ ０ ０ ｍ ｍ， 喷层 爆 浆 ， 开 膨胀性是指软岩在工程力的作用下或水 的作用下 ， 体积增大 的 裂劈帮 ， 纵 向 裂缝 宽 度 达 ２ ０ ～ ４ ０ ｍ ｍ， 顶 角下 垂 ， 底鼓严重 ， 底 鼓 量 达 现 象 。 根 据 产 生膨 胀机 理 ， 可 分 为 内部膨 胀 、 外 部膨 胀 和应 力 扩容 性 到７ ０ ０ ｍ ｍ， 巷 道 无法 使 用 。经 过对 软 岩 巷 道 变 形 机理 分 析 ， 采 用锚 膨 胀 三种 。 喷、 锚注 、 钢筋砼 马蹄拱联合支护方案进行返修 支护 ， 支 护效 果较 内部 膨 胀是 层 间膨 胀 ， 外 部 膨胀 是 粒 间膨 胀 ， 扩容膨胀 ， 是 岩 石 好。 间集 合 体 间隙 或更 大 微裂 隙 的受 力 扩 容 。前 两 者 的膨 胀 机 理 ： 是 一 ２ 软岩 巷 道变 形机 理 分 析 种 与水 作 用 的 物 理 化 学机 制 ， 后者则属于力学机制 ， 即 应 力 扩 容 机 ２ ． １软 岩 的特性 制 。实 际软 岩工 程 中软 岩 膨胀 是 三者 的综合 机 制 。它可 以使 巷道 大 软 岩是 指 在 工程 力 的作 用 下 ， 能 产生 显 著 塑性 变 形 ， 锤击生哑 ， 面底 鼓 ， 两 帮墙 体 向巷 中快 速移 近 ， 拱 基 线 喷体 大 面 积 开裂 ， 把 巷 道 无 回弹 ， 有 凹痕 、 易击碎 、 浸 水 后 手 可 掰 开 。并 且单 轴 抗 压 强 度 在 挤垮 。 ０ ． ５ — ２ ５ Ｍｐ ａ 之 间 的一 类岩 石 。 煤９ 、 煤８ － １ 顶 底 扳岩 石 完 全具 备 以上 ２ ． ３崩 解 性 条件 ， 而 且 单轴 抗 压 强度 ， 只有 Ｉ Ｏ Ｍ Ｐ左 右 。它 生 成 于石 炭 二 叠 ， 属 崩解 性 是 软 岩 中的 黏 土矿 物 ， 集合体在与水作用时 ， 应 力不 均 于 中生代 软 岩 ， 其 主要 的粘 土 矿 物为 高 岭石 、 伊 利 石 和伊 一 蒙 混 层 矿 匀分布造成的岩石崩裂现象 ， 由于软岩裂隙发育 的不均匀 ， 造成 局 动 车组 回路 阻 抗值
动压作用下软岩巷道支护技术研究及应用实践
蔗 科技
２１年 期 ０ 第６ ０
动 压 作 用 下软 岩巷 道 支 护技 术研 究及 应 用 实 践
陈艳梅
（ 徐州矿务 集团张双楼煤矿 ， 江苏 沛县 ２１１） ２６ ６
摘
要 针 对煤矿深部水平软岩巷道围岩力学性质及膨胀特征， 通过现场测试对巷道稳定性 的力学效应、 受采 动影响时围岩的应力变化进行
配合单体支 柱 向工作 面一端顺 序架 设走 向棚 支护 顶 板。待煤机 以上超前棚施 工结束后 ， 煤机 继续 向下 运 行， 直至按上述方法施工至 ５ ５架处。工作面正常施工
超前棚后 ， 再向前施工一峒。第二次施工时 ， 先在煤壁 侧掏一腿窝 ， 宽度距运输机铲煤 板不小于 １０ｍ 采 ４ ０ ｍ， 用一根 （ ０ ６０ ｍ半 圆木配合 ３ １ｍ单体 支柱 ， ｝ ０Ｘ ０ ｒ ２ １ ａ ．５ 在第一次施 工的走 向棚梁 两边打一 临时带 帽点柱 ， 替 掉原棚梁及支柱 ， 采用 ｌ＃ 字钢配合 Ｄ １５单体支 １５ ２ Ｗ３ ． 柱在第一峒支 护处套设一 棚 ， 支柱支设在 煤壁侧梁 端
３ 软岩 巷道底 鼓
帮组成一个不可分割 的系统。支承压力通过两 帮传递 给底板 ， 两帮岩体在 向巷 道 内移 动的同时挤 压破碎底
板岩层 ， 引起破碎岩体 之间 的滑移 、 胀 ， 而引起强 剪 从 烈底鼓 ， 同时加剧两帮的破坏。顶板软弱下 沉 ， 帮向 两 巷道 内移动 ； 帮软 弱 ， 以承受 顶板 传递 的支 承压 两 难 力， 导致顶板下沉 ， 两帮向巷道 内移动 。顶板与底板 的 相互作用通过 两帮传递 ， 当顶板为软弱岩层 ， 帮产生 两
张双楼煤矿巷道 中， 大多数 的巷道受到 采动影 绝 响， 尤其随着开采深度 的不断增 加 ， 动压 的影响下 ， 在 巷道强烈底鼓 变形 ， 围岩难 以控制 。因此 ， 开展软岩动 压巷道 的支护技术研究及应用具有十分重要的现实意
浅析深井高应力软岩巷道地压治理试验研究
文／ 宋进
摘 要 ：为解决煤矿深 井巷道 在复杂地质条件及 高应 力作 用下 变形．破坏 严重 的问题 ，提 出 了采 用注浆 锚杆
为 补 强支 护 的 治 理 深 井巷 道 变 形 的 方 案 ， 实 践证 明 采 用 该 方 法 治理 巷 道 变 形 取 得 了成 功 ，其 提 高 了巷 道 支 护 强 度 ，控 制 了动 压 巷 道 的 破 坏 ，保 证 了巷 道 的 稳 定 。
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综上 ，可以得 出 ： （ ）近６ 天的 围岩变形 监测显 １ ０ 示 ，锚注加 固后 围岩的变形及变形速度小，巷道在锚注 加 固施工后５ ｄ ０ 后围岩基本处于稳定状态 。 （ ）从监 测 ２ 数据可知 ，围岩移近速度最大值在１６ ＿ ．ｍｍ／ ． ， ．＿２Ｏ ￣ 间 可见采用底板锚注加固技术可有效控制巷道围岩变形。 四、结论 （ ）锚注 支护 为改善巷道 的维护状况 ，进一步 降 一 低支护成本 ，实现高产高效提供 了一种新的技术保障手 段，具有广阔推广应用前景。 （ ）锚注支护广泛应用于不同类型不稳定的和极不 二
稳定的巷道支护 ， 通过锚杆加注浆增强围岩 自身的支撑 能力，达到控制威严变形来保持不稳定顶板 的稳定 。实 践证明采用合理锚注支护参数后 ，巷道维护效果较好。 作者单位：淮南矿业 （ 集团）有限责任公司谢一矿
试论软岩巷道支护的设计与实践
的承载 能力 ， 达到 长期 支护 的效 果 。让压 与锚 注巷 道 支护 设计 方案
综 合 利用 了岩 体注 浆加 固、 体锚 杆 加 固 的技术 优 势 ， 且通 过有 岩 而 效 的技 术处 理 手段 ， 化 了 围岩 自身 的承 载 能 力 ， 强 是一 种较 为 理想
的软 岩巷道支 护方 案 ， 国 内很 多煤矿 企业 中得到 了有 效应用 。 在
２． Ｕ 型 钢 可 缩 性 金 属 支 架 支 护 设 计 方 案 ２
３ 软 岩 巷 道 支 护 实 践
本文 选 取 内蒙 古某 中型煤 矿 为例 ， 该煤 矿 为 典型 的软 岩 巷 道 ，
部、 外部 、 力扩 容 等膨胀 形 式 。 软岩 巷道 支护 设计 中， 于软 岩 应 在 对 力 学属 性 的分 析 是必 不 可少 的 ，而前 期 的地 质 勘探 工 作 则可 以提 供 大量科 学 的地 质信 锚 固 、 孔 与注 浆 等工 艺 融 为一 体 ， 将 封 对于 围岩进 行“ 锚 内 外 注” 的加 固处理方 式 。在加 固处理 完成后 ， 配合 使用锚 索预应 力支 护 与锚 喷支护 ， 围岩 内部形 成组合 形 的“ 在 加固 圈” 从而有 效提 升 围岩 ，
软岩 巷 道 最 为 明显 的工 程特 征是 地 压 显 现 过程 较 为 剧 烈 ， 对 护 设 计 方案 中 ， 了达 到预 期 的 软岩 巷 道支 护 效果 ， 要 使用 顶 拱 为 需 底 侧 直 金 肋板 、 板等 ， 鞋 于 巷道 的维护 较 为 困难 ， 以及 围岩 的 变 形量 大 、 自稳 时 间较 短 、 来 ｕ 型 钢 、 拱 ｕ 型钢 、 帮 ｕ 型钢 、 腿 、 属 卡 缆 、 压速 度 快 、 持续 时 间较 长 、 形剧 烈 、 水膨 胀 等 ， 变 遇 是煤 矿 开采 中面 其 中侧 帮 ｕ型 钢 的上部 多 为 圆弧形 ，下 部 的直 腿 与 鞋板 需经 过 焊
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摘要 ： 岛工作 面软岩巷道 。 孤 由于 受空 区采动 影响 。 支架受压 比原 始应力 高数倍 、 十倍 甚至更 高， 巷道破坏 和收 数 致使 敛 十分 严重 ， 对工作 面前期 的正 常掘 进 以及后期 回采影响极 大。文章针对软 岩巷 道掘进期 间矿 山压力治理 以及 不 同
条件 下的交岔点 支护工 艺和 支护材 料 的选择 上进行 了深入 的研 究和探 索 ， 总结 出了一套较 好的 办法 ， 为类似条件 下 的软岩巷道掘进提供 了技 术保障 。 关键词 ： 软岩 ； 巷道应 力治理 ； 锚杆加 固； 支护 方案 ； 效益分析 中图分类号 ：Ｄ ５ Ｔ ３３
（ 根据现有 的支护 形式 ， 过增大 主巷工字钢 长度 ， ２） 通 使
抬门棚柱腿架在主巷工字钢梁的后身 ， 靠梁齿外侧 ， 紧贴煤壁
抬 门 ， 高支架抗侧 压力 ， 提 增大巷道 的断面 。１ 工字钢 规格 ： ）
靠 ｕ型钢过 渡棚工 字钢 的规格决定交 叉点 的断面 ， 一侧开 若 响， 容易形 成叠加集 中应力 ， 受到 较 高的地 应力 作用 ， 煤层 其 口需摘 柱腿 的工字钢梁净 裆等于过渡棚工字 钢梁净裆长加上 完整性 已全部受 到破坏 ， 很多裂 隙 ， 山压力 显 现 明显 ， 产生 矿 工字钢 一侧 的下扎 宽度再加 上工 字钢 的厚 度 ， 摘柱腿 一侧 需 原采用 ２＃ ２ ９ １ｍ Ｕ型钢 支架 ， 变形 量剧 烈 ， 巷道 掘进 数天 内已 的梁齿 与工 字钢 梁 的夹 角 为 ８ 。 ， 齿外加 长 ４ ０ ｍ， ５ 梁 ５ ｍ 两侧 不能满足正常使用 ， 为安 全生产带来极 大的不便 。 梁齿 内侧加焊 １０ ５ × ０ ｍ （ ×宽 × 高 ） ０ × ０ ５ｍ 长 的三角肋板 。 此交叉 点 过 渡棚工 字 钢 的规格 为 ３８×３ ｍ工字 钢 ， ． ． ５ 需摘 柱 二、 技术 路线及方 案 实施
２１ ０ ０年第 １ 期 ２ （ 总第 １７期 ） ４
中固高新技术企业
Ｃｈｎ － ｅ ｈＥｎｅｐｉｅ ｉａＨｉＴ ｅ ｔｒ ｒｓｓ
Ｎ０．２２ １ １ ．０ ０
（ ｕ ｕａ ｖｔ Ｏ１７） Ｃ ｍ ｌｉｅ Ｎ ． ｔ ｙ ４
软岩巷道应力治理研究与实践
陈相 鹏
（ 中国矿 业大 学研 究生院 ， 江苏 徐 州 ２ １０ ２ ０ ８）
图 ２
２ ．锚索加 固。
图 １
１ ．暗抬门支 护。
（ ） 护原理 。原煤 巷 支护形 式 主 要采 用 ２＃ ２ １支 ９ １ｍ Ｕ型
钢支 护 ， 巷道交 岔点 根据设 计位 置改变 支 护形式 采用 １＃工 ２
（ ） 固机理 。为保 证交 叉点 使用 效果 ， 强十 头抗 压 １加 增 能力， 对整个“ 十字头” 进行打锚索喷浆 ， 锚杆在层状顶板中 具有将 “ 叠合梁 ” 转化 为“ 合梁” 组 的功能 ， 软弱 围岩 中锚杆 的
架 ８棚 ， 用 ４０×３ ｍ工 字钢 “ 捻五 ”抬 门， ４ ｍ工 字 采 ． ． ５ 一 靠 ． ６
面 ， 确保使用 时间 ， 支护难度非 常大 ， 又要 因此 如图 １ 所示 ：
钢 架 ３棚 ３８ ． 工字 钢 ， 中线 、 １×３５ ｍ 将 三角 线捻 正 后 ， ２棚 架 ３８ ．ｍ工字钢， ．×３５ 向前 变为 ４６ ．ｍ工字钢 架 ９棚 ， ．×３５ 然后架 ６棚 ３８ ． ．×３５ ｍ工字 钢 ， 向施工方 向左 帮使 齐 ， 面 过渡 棚与特
“ 压缩拱” 功能等。锚杆 的锚 固作用 体现为径 向和切 向锚 固力 字钢 ３ × ． （ ｘ柱 ） ． ３ｍ 梁 ５ Ｏ ， 在靠支 巷一侧 架“ 一捻三 ” 字钢 工 的作 用。径 向锚 固力 与普 通框式 支护所提 供 的支护力类 似 ， 抬门棚 ， 另一侧架 工字钢戗棚 ， 摘除支 巷一侧 的柱腿 。巷道使 都是对 围岩施 加围压 ， 围岩 由单 向、 向受力 状态转化为 双 将 双 用过 程 中 出现 以下 问题 ： ） 架稳 定性 差 ， 字 钢梁 柱弯 曲 １支 工 向、 三向受力状态 ， 提高 围岩 的稳定性 。围岩体 的变形大多是 变形 ， 门棚梁翻 、 抬 梁柱 错 口， 道使 用年 限短 ， 修量 大 ； ） 巷 维 ２ 从岩体中的弱面开始的， 在围压的作用下 ， 围岩沿着弱面滑动 交岔 点处有效 断面小 ， 响矿井 运输 、 风 、 人 、 水 、 影 通 行 排 管线 或张开 ， 最终导致巷道断面的收缩， 由于锚杆秆体贯穿弱面，
（ ） 一 优化交岔点汇集处 的支 护方案
２ ０ ７ 上车 场利 用 原 ２ ０ ６ 下 车 场进 行 施 工 ， 岔点 ６０ １ ６０ １ 交 处 汇集 四个 “ 十字 头” 压力 层 层 叠加 ， ， 既要 保 证 巷道 使 用断
腿 工字钢规格 为 ４ × ． ｏ其 特制工字钢结 构如图 ２ ． ３ｍ ６ ５ 所示 。 ２ 施 工 工 艺 。在 原 ２０６ 下 车 场 采 用 ４ × ． ） ６０１ ． ３ ｍ工 字 钢 ６ ５
制工 字钢之 间棚距必 须达到 ０ ｍ， ． 无极绳 绞车房 帮靠 梁齿 内 ６ 侧采 用 ４５×３ ｍ工字 钢“ 捻三 ”抬 门， 付巷 开 口帮采用 ． ． ５ 一 下
４５ ． ． ×３５ ｍ工 字钢“ 一捻 五”抬 门， 回风 联眼 帮采用 ３ ｍ工字 ． ５ 钢两 根联锁 ， 根据皮 带铺设需要 摘腿 。３） 为增加支 架的整体 稳定性 ， 门梁腿各安装 三道（ ５ ５ ０×ｌｍｍ） 抬 ４ ０× ０ Ｏ 铁夹板 。
一
文献 标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ９ ２ ７ （ ０ ０） ２ ０ ３ — ３ １０ — ３ ４ ２ １ １ — １５ ０ 铺设 ， 不利 于安全生产 。
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项 目背 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
郑煤集 团米村煤 矿井 田面积 １． ３ ４平方公 里 ， 主要 开采 山
西组二 叠系二 １ 煤层 ， 现生 产能力 １０万 吨 ／ ， ５ 年 已处 于矿井 回采后期 ， 井下所布置工作 面多为孤 岛工 作面 ， 受空 区采动影