B090304 锚注联合支护在深部应力集中区软岩巷道翻修中的应用
交叉点区域软岩巷道围岩治理技术实践与应用
2009年第1期能源技术与管理交叉点区域软岩巷道围岩治理技术实践与应用宁帅1，冯光明1，牛建春2，李建辉1，韩晓东1(1.中国矿业大学矿业学院，江苏徐州221008；2.永城煤电集团新桥煤矿，河南永城476600)［摘要］简要介绍了采用墩柱、锚索、注浆联合支护方式治理新桥煤矿井底车场3#交叉点区域软岩巷道的基本方法与措施。
该技术为类似条件下交叉点区域软岩巷道的根本治理提供了有效技术途径，具有一定的实用和推广价值。
［关键词］交叉点；软岩；组合锚索；墩柱；高水速凝充填材料［中图分类号］TD353［文献标识码］B［文章编号］1672蛳9943(2009)01蛳0004蛳031概况井底车场是矿井生产的咽喉，井底车场因其位置的特殊使得工程技术人员在设计和施工过程中对其格外关注。
新桥煤矿在建井期间，井底车场3#交叉点区域掘出不足三个月，变形严重，U型钢腿部受挤变形，锚索受力过大被拉断，局部出现底鼓。
3#交叉点区域平面图如图1所示。
图13#交叉点区域平面图2地质条件及破坏原因分析2.1地质条件区域围岩条件差，由图2得知，顶板为断层破碎带形成的无层理泥岩；巷道顶板淋水含刺激性化学物质，降低了锚杆锚索的锚固性能，使成份为泥质粉砂岩的巷道底板软化，降低了底板的稳固性。
2.2围岩应力条件交岔点巷道间空间位置较近，似三角形岩墙几何体窄小，开挖引起的应力相互复合（多次）叠加，在集中应力的作用下，随着时间的发展围岩将产生蠕变，塑性区范围增大，最终发生流变破坏。
这是3#交叉点交岔点邻近区域变形与破坏的主要原因。
2.3围岩支护条件巷道采用以高强螺纹钢锚杆、网喷为主体并用锚索进行增强的支护方式，对围岩控制均一，缺乏针对性，帮顶锚杆受力不协调，个别锚杆因受力过大而失效。
该支护体系对大跨度群巷道围岩缺乏有力的控制作用。
2.4爆破施工对围岩破坏的影响普通法爆破会使围岩裂隙发展加快，松动范围加大，特别是牛鼻子尖端处受两侧巷道爆破，爆震影响严重。
锚网索喷+U型钢棚联合支护技术在巷道维修中的应用
态和机 理 ，查找破坏的规律 ，研 究支护 结构 的强度和稳 定性，认 为 在修 复时采用锚 网索喷 ＋ ｕ 型钢棚联合 支护方 式，能够达到的较好 修 复 效果 ，值 得 推 广应 用 。
【 关键词 】 破 坏形 态汾西正帮煤业是 山西焦煤汾西矿业集 团公 司下属 的资源整 合在建矿井 ，矿井年设计生产 能力 １ ２ ０ Ｍ ｔ ／ ａ ，批采 ４ ＃ ～１ １ ＃ 煤层，服 务年 限 ３ ７ ａ ，区域地层属霍西煤 田的北部 ，灵石矿 区西北 部，汾孝 矿 区交子里精查勘探 区的东部 。 区域 内主要地层为石炭系和二叠系 ， 以中奥陶系地层为基底 ，覆盖层厚度为 １ ６ ０ ￣２ ６ ０米，采用主斜井 、 副立井 、回风立井混合开拓方式 ，单水平开采 。 由于 受上部 ９ ＃ 煤采 空区煤柱压力 的影 响，造成 部分岩巷 围岩 处 于高应力区，另外 ，１ ０ ＋ １ １号煤底板岩性为铝质泥岩 ，岩石 力学强 度较低 ，完整性较差，巷道围岩裂隙较发育 ， 强度较低 ： 遇 水膨胀 ， 易造成巷道 顶板下沉、帮鼓及底鼓 。因此 ，矿井 的辅 运大 巷局部地 段处于 高应 力区的破碎围岩条件下 ，支护条件较差 ，出现 了不同程 度 的破 坏 。 ２ 辅 运 大 巷 的 变 形 概 况 及 围岩 稳 定 性 分 析 ２ ． １ 围岩 情 况 、 断 面 设计 及 支 护 方 式 正帮煤业辅运大巷标高为＋ ７ ５ ２ ｍ ，距离地表深度 约 ２ ５ ８米 。矿井 主采 煤层 为石炭 系上 统太原 组的 １ ０ ＋ １ １ ＃ 煤层 ，煤层 厚度 ４ ． ６ ４ ～ ７ ． ２ ｍ ，平均厚 ５ ． ５ ｍ 。１ ０ ＋ １ １ ＃ 煤层底板为铝质泥岩 ，厚度 ２ — ５ ｍ ，抗强 度 １ ４ ． ４ １ Ｍ Ｐ ａ ，抗拉强度为 ２ ． ４ ５ Ｍ Ｐ ａ ，抗剪强度为 ４ ． ９ Ｍ Ｐ ａ 。根据相邻 矿 井资料 显示，遇水变软，易膨胀 ，有底鼓现 象。底 板类型为 Ｉ Ｉ 类， 属松软底 板。而辅运大巷局部地段长度 ２ ０ ０ ｍ ，正位于 １ ０ ＋ １ １ ＃ 煤层底 板 铝 质 泥 岩 内， 巷 道 掘 进 后 顶 板 下 沉 、两 帮 帮 鼓 、底 板底 鼓 现 象 较
锚网喷注浆联合支护在香山矿的应用
浆泵 ； 观察搅拌机是否运转正常 ； 运料工将注浆材料 运至搅拌机附近 ； 配料工将水 、 水泥 、 外加剂按 比例 加入料搅拌桶 ， 不停搅拌 ； 待注浆压力或注浆量达到 设计要求 ， 关闭压风停泵 ， 结束单孔注浆 ； 拆除孔 口
７ ３
高性能单液水泥浆液。掺人其特制的外加剂 ， 浆液 结石率不低于 ９ ％ ， ６ 强度不低 于 ２ １ ； ０ＭＥ 注浆泵选 ） ａ
式 中 ， 为锚 索问距 ， Ｂ为巷 道最 大 冒落 宽度 ，． ｍ； ４５ ｍ； 为 巷道 最 大 冒落 高度 ， 据 临 近巷 道 （ 组皮 根 丁 轨双 运下 山 ） 验 数 值 ， ３ｍ； 岩 体 容 重 ，４ 经 取 ｒ为 ２
ｋ ／ Ｌ 为锚 杆排 距 ，． Ｆ 为 锚杆 锚 固力 ，０ Ｎ ｍ ； ０ ７ｍ； ８
设 计要 求 。
一
为防止巷道顶板层发生大面积整体跨落， 选用
＋ ７８ｍ × ０ ｍ 的钢 绞线 ， 锚杆 加 固 的 “ １ ． ｍ ７０ ０ｍ 将 组
合梁” 整体悬 吊于坚硬岩层 中， 校核锚索间距 ， 冒落 方式 按最 严重 的 冒落高 度大 于锚杆 长度 的整体 冒落 考虑 。此时 ， 靠巷道两帮 的角锚杆和锚索一起发挥
Ｄ：５２／ ３５√ ．＾ ，
（ ３ ）
式中， Ｄ为锚 杆直 径 ，３Ｑ为锚 固力 ， １； １ 由拨 拉 实验 及
技术 规范 中要 求取 ８ Ｎ， 为 杆 体 材料 的屈 服 极 ０ｋ 限 ，３ Ｑ ３ ） Ａ （ ２ ５ 钢取 ３２４ＭＰ 。 ７ ． ａ
计算得出锚杆直径为 ０ ０ ６６ｍ， ． １ 选取直径 为
７０ｍｍ。 ０ （ ） 筋 梯 梁 选 用 １ ２ 钢 ２ｍｍ 钢 筋 加 工 ， 距 排
高强度预应力注浆锚索在煤矿软岩巷道修复中的应用
高强度预应力注浆锚索在煤矿软岩巷道修复中的应用作者：刘家东来源：《数字化用户》2013年第25期【摘要】针对鹤煤三矿深部软岩巷道难以支护问题，在分析巷道破坏影响因素的基础上，结合预应力中空注浆锚索的优点，提出了在套架U型棚的基础上采用中空注浆高强锚注加固补强方案。
工程实验表明，该修复方案有效的控制了巷道围岩变形，取得了良好的支护效果。
【关健词】深井高地应力破碎围岩预应力注浆锚索全长锚固一、概况鹤煤三矿31采区轨道上山为典型的深井高地应力软岩巷道，其埋深超过600m，巷道沿二1煤底板施工，巷道围岩主要为砂质泥岩、中细砂岩、炭质泥岩和二1煤等。
由于受多次构造运动的挤压和剪切作用，围岩内部结构面异常发育，围岩体本身的强度并不高且仍处于较高的残余构造应力影响中。
巷道断面为直墙半圆拱形，巷道净断面：4.2m×3.8m，初始支护方案主要采用套架U36型钢棚。
巷道掘进过程中，造成巷道变形严重，围岩变形量大、变形速度快，变形持续时间长，U型棚受挤压变形严重，钻孔窥视结果表明，巷道顶板变形破坏深度已达8m左右。
二、影响巷道变形破坏因素分析通过对鹤煤三矿31采区轨道上山现场调研，总结巷道变形破坏影响因素分析如下：（一）巷道埋藏深，围岩长期处于高地应力场中。
轨道上山原岩应力测试结果表明：原岩应力场的第1主应力为水平应力，水平最大主应力29.2～36.7MPa，最小水平主应力和垂直应力分别为16.52Mpa、18.83MPa。
最大主应力方向与鹤煤三矿31采区轨道上山走向几乎垂直。
现有的理论研究及实践结果都表明[1-3]：最大水平主应力方向与巷道轴向垂直时，影响最大。
（二）巷道受断层构造影响，围岩完整性差，具有较强的亲水性。
鹤煤三矿31采区轨道上山区域断层构造复杂，受多次构造运动的挤压和剪切作用，巷道围岩岩性虽然以中细砂岩、砂质泥岩为主，岩块本身强度相对较高，但对岩体而言，由于受断层构造影响，内部节理、层理、裂隙等结构面众多，围岩体本身的强度并不高。
锚网索喷联合支护技术在大断面高冒巷道修复中的应用
该 巷道于 ２ ０ ０ ０年 １ 月开始施工 ，至 ２０ ０ ２年 ３月施工结 束 。巷道三 片 口往 上 （＋１２ ｍ标 高往 上 ） ４５ ，由于 受断 层影
响 ，地质构造 复杂 ，围岩应 力大 ，围岩 松软 破碎 ，在未 交
付使用 前 Biblioteka 道 严 重 变形 ，最后 导 致 冒顶 ，冒顶 长 度 ３ ｍ， ５ 冒顶 高度 ４ ５ ． ｍ，冒顶断 面如 图 １ ，巷道 在交 付使用 前必 须 进行返修 。
０８ ．ｍ，仓径５５ ．ｍ，仓深 ７４ 。该仓上下收 口采用钢筋混 ．ｍ
凝 土浇注 ，仓身采用锚 网喷混凝 土支护 ，混凝 土厚 ２ ｏ ｍ。 ０ｍ
发育 、富水 、性脆 的 中细砂 岩 的下部 与粉砂 岩 的上部 ；另
一
煤仓穿大煤 （ ） ２煤 煤层布置 ，其中煤仓上部为 大煤 老顶 中、
基于上述原 因，对 现场 冒顶情 况及 围岩性质 进行 了仔
１ 一锚杆 ，间、排距均为 ８０ ｍ； ０ｍ
细 的分析 ，提出采用 锚 网索喷联 合支 护方 案对该 巷进 行修 复 ，支护方 案见 图 ２ 。锚网索喷联合支护是一种新 的处理 冒 顶 的支护方法 ，是在 冒顶基本 稳定后 ，喷浆 防止 破碎 岩石
１ 工程概 况
汪家寨 煤矿斜 四采区运输机下 山设 计为半 圆拱形断 面 ， 采用 锚 网 喷 支 护 ，巷 道 净 宽 ５ ０ ． ｍ，墙 高 １５ ． ｍ，净 断 面 １． ｍ 。该巷道所处层位为下煤组 Ｃ ０ ７３ ４ １煤层 底板 ，沿 煤层 倾 向布置 ，坡度 １． 。 ３５ ，从井 口 ＋１０ ｍ标 高掘 到 ＋１２ ｍ ７０ ４５ 标 高 ，全长 １８ ｍ。断面上半部为泥 质粉砂 岩及泥 岩互层 ， ０ １ 下半部分相 对较 好 ，以砂 岩为 主 。底板 为 粘 土质 粉 砂 岩 ，
巷道支护技术
2.1 巷道围岩控制理论1907年俄国学者普罗托吉雅可诺夫提出普氏冒落拱理论[1-2]，该理论认为：巷道开掘后，已采空间上部岩层将逐步垮落，其上方会形成一个抛物线形的自然平衡拱，下方冒落拱的高度与岩层强度和巷道宽度有关。
该理论适用于确定巷道围岩强度不高、开采深度不是很大的巷道支护反力。
20世纪50年代以来，人们开始用弹塑性力学解决巷道支护问题，其中最著名的是Fenner [3]公式和Kastner 公式[4]。
Fenner 公式为：()[]10cot sin 1cot -⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+-=ϕϕϕσϕN i R r C C P （1）式中，i P —支护反力；C —围岩内聚力；ϕ—内摩擦角；0σ—原岩应力；r —巷道半径；R —塑性圈半径；ϕN —塑性系数，κϕϕsin 1sin 1-+=N 。
Kastner 公式为：()()ϕϕϕϕϕsin 1sin 20sin 1cot cot -⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯++-=R r C P C P i （2）式中，i P —支护反力；C —围岩内聚力；ϕ—内摩擦角；0P —初始应力；r —巷道半径；R —塑性圈半径。
国内外巷道顶板控制理论发展很快[3-4]，我国在1956年开始使用锚杆支护，迄今为止，已有50多年的历史。
锚杆支护机理研究随着锚杆支护实践的不断发展，国内外已经取得大量研究成果[5-10]。
（1）悬吊理论1952年路易斯阿帕内科L(ouis.Apnake)等提出了悬吊理论，悬吊理论认为锚杆支护的作用就是将巷道顶板较软弱岩层悬吊在上部稳固的岩层上，在预加张紧力的作用下，每根锚杆承担其周围一定范围内岩体的重量，锚杆的锚固力应大于其所悬吊的岩体的重力。
（2）组合梁理论组合梁理论认为，端部锚固锚杆提供的轴向力将对岩层离层产生约束，并且增大了各岩层间摩擦力，与锚杆杆体提供的抗剪力一同阻止岩层间产生相对滑动。
（3）减跨理论在悬吊作用理论及组合梁作用理论的基础上，提出了减跨理论，该理论认为:锚杆末端固定在稳定岩层内，穿过薄层状顶板，每根锚杆相当于一个铰支点，将巷道顶板划分成小跨，从而使顶板挠度降低。
松散破碎围岩锚注在返修巷道中的研究应用
有效组合拱且注浆锚杆本身为全长锚固， 它将多层组
合拱联 成一 个整 体 ， 同承 载 ， 大 了支护 结 构 力 的 共 扩
是已被破坏的岩体 ， 浆液 只能提高软弱面的强度， 对
于 岩块 强度 的提高 没有作 用 ， 因此锚 注 支护不适 宜裂
步松动。通过向破碎围岩中注入浆液 ， 围岩与原 使
岩形成一个整体 ， 提高了岩体的强度 ， 形成 自动支护 ， 承载体厚度大 ， 受力均 匀， 避免应力集 中。在修复过
程中， 不受 超 高限制 ， 以直接 利用 自然平衡 拱原 理 ， 可 锚 固拱 外 围岩 ， 全 系数增 大 ， 安 有利 于施 工安 全 。
维普资讯
第 ５期
２０ ０ ７年 ５月
・
山 西 焦 煤 科 技
Ｓ ａ ｘ ｋ ｎ ａ ｃ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉＣｏ ｉ ｇ Ｃｏ ｌＳ ｉｎ ｅ＆ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｃ ｎ ｌｇ
Ｎｏ． ５
Ｍａ ． ０ ７ ｙ２ ０
试验研究 ・
松散破碎围岩锚注在返修巷道中的研究应用
题 日益 突 出 ， 特别 是巷 道 处 于 深 部 时 ， 然 沿 用 传 统 仍
的拉应力和压应力 ， 了支护结构的承载能力 ， 提高 扩
大了支护结构的适应性。 ５ 作用在拱顶上 的压力能有效传递到底板。由 ） 于组合拱厚度的加大 ， 减小 了作用在底板上的荷载集
中度 ， 而减弱 底板 岩 石 中 的应 力 和 塑性 变 形 ， 轻 从 减 底臌 。且底 板 的稳定 ， 有助 于两墙 的稳 定 ， 底板 、 在 两 墙 稳定 的情况 下 又能保 持拱 顶 的稳 定 。
喷锚注支护技术对软岩巷道作用的数值模拟分析及应用
锚杆支护的作用：把节理弱面切割形成的岩块连接在一
起， 阻止 其沿弱面滑 动 ； 松动危块 悬 吊在稳定块体 上 ， 把 防止
目前 国内存在许多极难维护 软岩巷道 ， 围岩节理 、 裂隙十
分发育， 围岩松散破碎， 地质条件复杂， 水平构造应力大． 采动 影响强烈 ， 仅仅靠锚喷支 护系统难 以实现稳定 ， 因为在松软破 碎围岩条件下， 喷支护 常常只能起 到临时支护 的作用 ， 间 锚 时
一
长， 巷道便会受 到矿压 或采动影响而 受到破坏 ， 故部分软岩
浆加固联 合支护技术，并且利用 ＦＡＣ３ ０程序对 两种支护形式的巷道 围岩应力场和位移场进行 了数值模 Ｉ ． ３
拟。在上述基础上， 指导了淮北芦岭煤矿在松散破碎围岩条件下采用喷锚注巷道支护技术， 并且取得了很好
的效果。 关键词
软岩巷道
锚 杆支护 注浆加 固 数值模拟 层有效组合拱 ， 即喷 网组合拱 、 杆压缩 区组合拱及 浆液扩散 锚 加 固拱 ， 的多层 组合拱圆使 濒于破坏 的锚 喷支护 体转 变 形成 ， 成高强的喷锚注加固圈， 它具有很高的支护阻力和刚度。 可以 使围岩变形速度大大降低 ， 巷道稳定程度 明显提高 ， 实现长期 维护。 其喷锚注支护机理如图 １ 示： 所
（） １ 对围岩的作用。 岩体经注浆加固后， 整体内聚力和抗
拉剪强度大大提高 ；注浆液充填 到裂 隙 中固结后形 成新 的 网
或顶板开挖巷道 ， 由于 回采巷道 中煤质松 软 ， 围岩又 多泥质胶 结， 极为松 软破碎 。 还受 高地应力及 采动压力 的反复作 用 ， 维 护十分 困难 ， 尤其 回采巷道的矿压显现 十分剧 烈 ， 于极 难维 属 护巷道。
《木家庄煤矿深部软岩巷道变形破坏机理及支护研究》
《木家庄煤矿深部软岩巷道变形破坏机理及支护研究》一、引言煤炭是我国主要的能源来源之一，随着浅部煤炭资源的逐渐减少，开采活动已经转向了更深层次的地层。
然而，深部软岩巷道在开采过程中常常面临变形破坏的问题，这不仅影响了矿山的生产安全，也对矿工的生命安全构成了严重威胁。
因此，研究木家庄煤矿深部软岩巷道的变形破坏机理及支护技术，对于保障矿山安全生产具有重要意义。
二、木家庄煤矿概述木家庄煤矿位于我国某地，地质条件复杂。
矿区地层主要由软岩组成，且深度较大。
在开采过程中，深部软岩巷道经常出现变形、破坏等现象，严重影响了矿山的正常生产和矿工的安全。
三、深部软岩巷道变形破坏机理1. 地质因素木家庄煤矿地处地质构造复杂区域，地层中存在大量的断层、节理等结构面，这些结构面在地下工程开挖后易发生应力集中，导致巷道变形破坏。
此外，地层中的含水层、软弱夹层等也对巷道的稳定性产生了不利影响。
2. 采动影响随着煤炭的开采，地下应力重新分布，导致巷道周围岩体的应力状态发生改变。
当巷道周围岩体的应力超过其承载能力时，便会发生变形破坏。
3. 支护措施不当若支护措施设计不合理、施工质量差或支护材料选择不当等，都会导致巷道支护效果不佳，进而引发巷道变形破坏。
四、支护技术研究针对木家庄煤矿深部软岩巷道的变形破坏问题，本文提出以下支护技术措施：1. 合理设计支护方案根据地质条件和巷道实际情况，合理设计支护方案。
在支护方案设计中，应充分考虑巷道周围的应力分布、岩体性质等因素，以确保支护结构能够有效地承受地压和采动影响。
2. 采用合适的支护材料选择合适的支护材料对于提高支护效果具有重要意义。
应根据岩体性质、地压大小等因素，选择具有较高强度和稳定性的支护材料。
同时，应确保支护材料的施工质量，以保证支护结构的整体稳定性。
3. 加强巷道监测与维护在巷道支护过程中，应加强监测与维护工作。
通过安装监测设备，实时监测巷道变形情况，及时发现并处理潜在的安全隐患。
êê
进 行 支 护 参 数 的 选 择 与 确 定 。如 在 不 同 围 岩 特 性 下 采 取 相 同 的锚 喷 支 护 参 数 进 行 巷 道 支 护 操 作 ， 则 难 以确 保 支 护
效 果 。应 用 锚 喷 支 护 方 式 ， 存 在着较 大 隐蔽性 ， 可 能 产 生
冒顶 事 故 或 大 面 积 浆 皮 脱 落 事 故 。将 注 浆 锚 杆 技 术 与 浆 体 加 固技 术 有 机 整 合 进 行 围 岩 支 护 作 业 ， 需 要 先 通 过 挂 网、 锚杆设置及 喷浆 作业对 巷 道 围岩完成 初步 支 护操作 ， 在 其 基 础 上 对 围岩 采 取 注 浆 固 结 操 作 ， 从 本 质 上 实 现 围岩 结构改变 ， 将 围岩 改 造 为 具 备 良好 承载 力 的支 护 拱 。
中图 分 类 号 ： ＴＤ ３ ５ ３ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ６ —２ ５ ７ ２ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ３ —０ １ ０ ３ —０ ２
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｃｏ ｍｂ ｉ ｎｅ ｄ Ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｒ ｔ ｗｉ ｔ ｈ Ｂｏ Ｉ ｔ — ｍｅ ｓ ｈ－ －ａ ｎ ｃ ｈ ｏ ｒ ｎｄ ａ Ｇｒ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ —ｒ ｏ ｃ ｋ Ｒｏ ａ ｄ ｗａ ｙ
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锚注联合支护在深部应力集中区软岩巷道翻修中的应用
卜照龙 吕国臣 张文秀
[阜新矿业集团公司生产技术处 辽宁 阜新 123000]
摘 要 介绍了艾友矿107区轨道大巷翻修中采用锚、网、带、喷+锚索+注浆联合
支护形式，取得了满意的支护效果及成功经验。
关键词 深部 软岩 应力集中区 注浆 联合支护
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1 概 况
艾友矿107区轨道大巷是107区辅助运输巷道，2005年10月开始施工，2006年8月竣
工。该巷道设计长度360m，坡度3‰，巷道标高-821.3m，对应地表标高128.6m，垂深949.9m。
巷道顶板为灰色泥岩，松软，遇水膨胀，稳定性差，易破碎，厚度0～5m。该巷道布置在4-1
煤层中，底板为0.5m厚泥岩，往下是5煤层，厚0.1～1.0m，再往下是6煤层，厚2.5～3.0m。
107区轨道大巷临近F18断层，同时又受7411、7412面采动影响，原支护方式为锚、网、
带、喷＋锚索联合支护。原巷道支护方式如图1所示。
图1 107区轨道大巷原支护断面示意图
由于该巷道处于深部应力集中区，围岩稳定性差，巷道变形收敛、支护失效，使用不到
半年时间，就开始翻修。当时大部分巷道顶板开裂，出现网兜，顶板下沉、底臌，两帮移近。
原设计断面10.98m2，有280m巷道已不足8.0m2，严重地段不足6.2m2。严重制约了生产，存
在重大安全隐患。2007年3月开始翻修，平均月进度50m，翻修一遍需要半年时间，半年后
还要翻修，从107区投产开始，107轨道大巷翻修作业一直在进行，耗费了大量的人力、财
力和物力。
2 注浆支护的提出
巷道多次反复翻修，支护效果不佳，翻修后最多能维持半年时间。分析原因：
① 巷道布置深部软岩中围岩压力大；
② 岩石破碎，多次翻修致使巷道松动圈增大，松动圈在1.5～2.5m范围，翻修时没有
把那么大的松动圈全部找下来，致使锚杆在松动圈内锚固；
③ 锚杆与锚索支护不协调，造成巷道变形破坏。
为此，解决的办法是：一要把松动圈全部找掉，二是加固松动圈，提高围岩的自撑能力，
有效控制围岩变形。在原支护基础上，采用稳压注浆，胶结围岩层理、节理发育的围岩体，
增加围岩强度，改变围岩应力状态，使围岩与支护材料共同承载，从而有效地控制围岩变形。
3 支护方案及参数
3.1 加强施工质量
在翻修作业中，尽量采用机械找帮找顶，减小对围岩的破坏。放炮时，增加周边眼的个
数，减少装药量，控制最小低抗线，实现光面爆破，最大限度的减少围岩的破坏。
3.2 支护设计
改进后的支护方式为锚、网、带、喷+锚索+锚注联合支护。支护形式如图2所示。
图2 107区轨道大巷现支护断面示意图
巷道支护使用直径20mm、长2400mm的左旋螺纹钢锚杆，间排距为600×600（mm），用
1卷CK2350型树脂锚固剂端头锚固；用5000×1200（mm）菱形金属网，垂直巷道轴线铺设；
带为W钢带；混凝土设计强度C20，初喷厚度20mm，二次喷厚度20mm，三次喷厚度60mm总
喷厚100mm。
锚索用直径17.8mm、长8000mm的钢绞线，每排7根，间排距为800×1200(mm)，用3
卷CK2350型树脂锚固剂锚固。
注浆锚杆用直径25.4mm、长2000mm的普通钢管，管壁按螺旋状钻出浆孔15个，注浆
孔用直径为27 mm钎头钻孔，注浆孔孔径为30mm，孔深为2000mm，注浆锚杆排距为3000mm，
间距1500mm，每排7根。
3.3 注浆设备及材料
注浆设备采用ZZBQ-11.5/3型矿用气动注浆泵，供气压力≤0.63MPa，注浆压力1.5～
3MPa。
注浆材料的选择是注浆技术中重要环节，浆液的可注性，浆液的力学性能是决定注浆效
果的关键因素。注浆材料的成本及浆液的消耗又决定了注浆技术经济上的合理性。注浆材料
的选择要考虑几个方面的因素：浆液的结石体最终强度高，浆液结石率高，能及时有效地固
结破碎岩体，与软岩具有良好的粘附性，流动性能好，配比易掌握，浆液具有足够的稳定性，
而且能适应围岩较大变形。综合上述因素，该巷道施工选用矿用普通硅酸盐水泥，标号为
32.5＃，水灰比1.5︰1。
4 注浆技术及工艺
4.1 注浆技术
① 在打完注浆孔后，将炮孔内粉尘吹净，然后把注浆锚杆楔入孔中，把孔头包好麻布，
用玛丽散封孔。注浆前将注浆锚杆依次编号，并做记录。
② 注浆过程中要时刻注意观察注浆孔周围、注浆泵工作情况，发现异常情况，立即处
理。
③ 把握好浆液的配比，并连续不停地搅拌，防止水泥沉淀和浆液粘度、浓度下降。
④ 注浆终孔压力控制在1.5～2.0MPa。
⑤ 注浆施工中要做好记录，内容包括注浆孔的参数、注浆量、注浆压力、终孔压力、
注浆时间、施工负责人等。
⑥ 注浆泵工作时无特殊情况不要停泵，否则易使系统堵塞。
⑦ 注浆泵不能超额定压力工作，供气压力不能超0.63MPa。
⑧ 注浆时间8～10min，每孔注浆量1～5袋水泥，根据围岩裂隙情况增减。
4.2 注浆工艺流程
注浆工艺流程为注管→封孔→准备浆液→开泵注浆→凝固→检查验收。
工艺流程如图3所示。
图3 注浆工艺流程示意图
5 注浆效果
107轨道大巷翻修，采用锚、网、喷+锚索+注浆联合支护后，巷道表面位移观测，结果
为顶底板及两帮相对位移量很小，其中：顶底板移近在100mm以内，两帮移近小于150mm，
翻修半年后没有出现顶板开裂、脱层、网兜以及底臌现象。
6 结 论
① 实践证明，深部应力集中区软岩巷道翻修，采用锚、网、带、喷＋锚索＋注浆联合
支护技术优于其他支护技术。
② 由于初期支护没考虑巷道底脚注浆支护，又增加了巷道底脚的锚注加固，有效控制
了巷道底板变形。
③ 联合支护时间的间隔和支护结构选择是支护成败的关键。
第一作者简介 卜照龙 男，1970年出生。现任阜新矿业集团公司生产技术处副处长，高级
工程师，注册安全工程师。
（收稿日期：2009-06-08；责任编辑：黄 翔）