松软破碎围岩地层掘进支护方式
２０１２年第４期（总第７９期） 钰ｉ｛Ｉ．昙； 钍 ＥＮＥＲＧＹ ＡＮＤ￡ＮＥＲＧＹ ＣＯＮＳＥＲＶＡＴ１０Ｎ ２０１２年４月
松软破碎围岩地层掘进支护方式
朱 进 文
（霍州煤电集团辛置矿开拓二队， 山西 临汾０３１４１２）
摘要：对于许多矿井的松软破碎围岩地层、巷道容易产生破碎、巷道的支护比较繁琐等特点，通过分析巷道围岩的破坏 机理，总结了松软破碎围岩变形的各项规律和因素，提出了巷道的掘进和支护方法，分析了山西辛置煤矿矿井一些松软破 碎围岩条件下的巷道布置与支护情况。 关键词：松软破碎围岩；巷道；支护 中图分类号：ＴＤ３５３．６ 文献标识码： Ａ 文章编号： ２０９５—０８０２一（２０１２）０４—０００７—０２
Ｓｏｆｔ ａｎｄ Ｂｒｏｋｅｎ Ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｏｃｋ Ｓｔｒａｔａ Ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ
ＺＨＵ Ｊｉｎ－Ｗｅｎ
（Ｈｕｏｚｈｏｕ Ｃｏａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ Ｇｒｏｕｐ Ｘｉｎｚｈｉ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｔｗｏ Ｔｅａｍ，Ｌｉｎｆｅｎ ０３１４１２，Ｓｈａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ ｍａｎｙ ｍｉｎｅ ｓｏｆｔ ａｎｄ ｂｒｏｋｅｎ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋｓ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｅａｓｉｌｙ ｂｒｏｋｅｎ ｒｏａｄｗａｙ，ｒｏａｄｗａｙ ｗｉｔｈ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｃｈａｒａｃ— ｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ｏｆ ｒｏａｄｗａｙ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｓｏｆｔ ａｎｄ ｂｒｏｋｅｎ ｓｕｒ— ｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｇｕｌａｒｉｔｙ ａｎｄ ｆａｃｔｏｒｓ，ａｎｄ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｏｔｈｅｒ ｏｆ Ｓｈａｎｘｉ Ｘｉｎｚｈｉ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｓｏｍｅ ｓｏｆｔ ａｎｄ ｂｒｏｋｅｎ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏａｄｗａｙ ｌａｙｏｕｔ ａｎｄ ｓｕｐｐｏ￣ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｓｏｆｔ ａｎｄ ｂｒｏｋｅｎ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ；ｔｕｎｎｅｌ；ｓｕｐｐｏｒｔ
Ｏ 引言
山西辛置煤矿矿井位于山西中部，年生产能力为 ２６０×１０ ｔ／ａ，多地段围岩受到地质构造的影响岩层的
缝隙较发育，一旦和水接触之后就很容易膨胀泥化。这
种地段很难进行掘进和支护，原因是难以保障支护的 安全性，怎样保证它的安全性，无疑对于巷道的支护与
掘进工作来说是一个挑战。为此采取了一些列的有效
措施，包括锚网梁锚喷支护、架棚支护等，使该地段的 巷道掘进与支护有了可靠保障 ］。 膨胀矿物比如伊利石等；ｄ）岩层的岩芯的采取率不到
１０％。以上几个条件只要符合一条就可以归纳为松软
岩层类别中［ 。
２巷道失稳破坏的机理
影响巷道围岩稳定的因素是复杂多样的，不是单
一原因可以描述的，但是主要的因素一般是岩体的结 构特征与其受到的力学状态，这两个因素是控制稳定
性的主要方面，其中前一个因素影响到地学基础，后一
个因素是岩层是否稳定的必要条件。
１松软破碎围岩的概念 ３巷道支护方式
松软破碎围岩具有３个特点，分别是松、软和胀，
具体含义是岩石的结构疏松、岩石强度低容易变形和
岩石的体积较大。其中胀这个概念还可以细分为碎胀 和膨胀两个方面，前者指的是把岩层给卸载之后扩展
了裂隙，后者指的是一些有吸水性的矿物质存在于岩 层之中发生吸水之后导致岩石自身体积膨大。
具体的评定松软破碎围岩的方法可以概括为以下
几点：ａ）岩石在被烘干之后发生崩解；ｂ）具有较差的
胶结性并且＞１０％的含水率的岩层；Ｃ）含有较多量的
收稿日期：２０１２—０３—０２ 作者简介：朱进文，１９７９年生，男，山西霍州人，２００９年毕业于西 安科技大学采矿工程专业，助理工程师。 就近几年的发展水平来看，中国主要采用的巷道
支护模式包括以下几种：金属支架支护和锚喷支护等。
这些支护方式都对应着相应的支护条件和适用范围 等，当然也有各自的优点与缺点（见表１）。
３．１松软破碎巷道特点
ａ）较短的自稳时间，主要的影响因素是围岩暴露
在外的面积以及形状的特点和原始应力等。自稳时间
的范围通常是几十分钟到几十个小时，不出意外的情
况下时几个小时。在进行巷道的支护和掘进时一定要
充分考虑到自稳时间的影ｔｌ￣Ｅ３１；
ｂ１容易发生破坏的围岩一般是由于移动量太大， 造成这种现象的原因是支架和围岩的接触不良。从支
・７ ・
２０１２年第４期 缸ｉ夏与 ｛｝圭 ２０１２年４月
架方面看来，和围岩的接触的紧密程度决定了其受压情 艺是有着密不可分的关系的。由此看来在松软岩层巷道 况和移动量的大小。不过支架出现破坏的地方跟支护工 中支架某处破坏严重的原因并不是此处的压力过大；
表１ 各种支护方式的优缺点比较
支护类型 适用范围 优点 缺点 支护作用
金属支架支护 岩体的地压较大 较大的承载能力和容易进行架设 钢材的使用量大，不宜过多消耗钢材 起到支撑的作用
锚杆支护 破碎岩体 可以节省钢材和坑木，具有较好适应性 缺点随类型不同而异 加固拱、悬吊
注浆支护 各种地质 适应性好 创新不足 加固胶凝
防止围岩发生形变并起到承 整体混凝土支护 各种地质 较大的承压能力，较好的整体性能 施工工序繁琐，消耗过多的材料 压作用
喷射混凝土支护 所有的围岩类型 适应性广，操作简便灵活 膨胀岩体不适合采用 对围岩进行加固
ｃ）松软的围岩具有明显的流变特性，所以这导致围 岩具有较大规模的移动范围，这就缩短了区域的稳定时
间。松软围岩流变性强的原因是因为岩层中的含水率和 颗粒的组成等。具体来讲就是含有越多量的粘土和水
分，含有的颗粒粒度越细就具有越显著的流变性。
３．２松软破碎巷道的建议支护方式
ａ１增强围岩自身的自稳能力。要达到这个目的就
需要采用多种类型的巷道断面，可以包括拱形、原形等 断面形状，并且要减少拐角和直墙的数量，为的是防止
应力过于集中。为了使岩层受到的损害降到最低可以
采用的掘进方法有光面爆破或者掘进机掘进。如果岩
层的破碎情况非常严重那么就需要进行架设金属支架
支护，这样可以使岩体的塑性和连续性等得到较好的 改善。围岩增加整体性的方法有锚喷支护法，同时还有
另一个作用就是产生一个承载环，可以承载压力；
ｂ）支护一定要及时进行，避免发生冒顶事故，喷射
混凝土需要在暴露围岩之后立刻开始，喷射的厚度需 要小于０．０２倍的巷道半径，喷射的作用是使围岩及时
被封闭。在Ｉ临时支护之后需要开展永久支护，永久支护 中的一部分可以是临时支护，另外为使围岩所受的损
坏降到最低需要巷道施工时一次成巷；
ｃ）永久支护采用的结构是闭合式的，这种形式的 支护方法能够承载足够的压力，可以使井下的水和底
膨情况得到有效的控制Ｈ ；
ｄ）使围岩的应力得到较为充分的释放，让支架的
受压情况均匀分布。在设计时一定要讲足够变形余量 考虑在内。支架的可缩变形能发生在各个方向，需要把
变形量范围保持在１００ ｍｍ～１５０ ｍＦｌｌ。
４松软破碎岩层掘进支护方式
因为松软岩层的特点是破碎松软，通过分析施工
的工艺和围岩的性质特点，放炮之后进行的临时支护 对顶板的破碎岩石不能起到阻挡的作用。采用超前的
支护措施，超前支护可以掩护人员进行ｕ型钢支护的
施工，可以使巷道减少围岩冒落的情况，这样一来巷道
施工速度和质量都有了保障，施工的安全ｌ生也提高了 ｓ－。
・ Ｒ ・ ４．１新型的支护方法
巷道的临时喷射支护需要在掘进完毕之后立即进
行，随后架设钢棚工作开始，在设计中规定架设的间距是 ０－５ ｍ，架设完毕后再设置一层金属网在２９Ｕ型的钢棚后
面，金属网的网孔规格是１００ ｍｍ ｘ １００ ｍｍ，然后在金属
网后充填粉煤灰，粉煤灰为袋装，规格为２５０ ｍｍ ｘ １５０
ｍｍ，粉煤灰遇水后会凝固，因此会支架具有了较高的稳定
性，从而实现支护变为１个类似圆的巷道整体。
４．２技术措施
基本的支护措施有５项：ａ）断面喷浆１００ ｍｍ；ｂ） 背板采用钢筋网的方式，填充粉煤灰，使支架的性能提
高；ｃ）设计支架的棚距５００ ｍｍ；ｄ）支架为２９Ｕ型钢， 分为５节，每节形状为拱形。
５结语
巷道掘进工程中的１个大难题就是松软破碎围岩 的掘进和支护问题，本文通过采用临时喷护工艺和
２９Ｕ型钢支护工艺取得了较好的稳定围岩的效果，支
架的稳定性也有了保障，使围岩巷道变形的问题得到
了有效控制 。
参考资料： ［Ｉ］黎学勤．高压预注浆加固不稳定围岩浅孔留矿法［Ｊ］．有色 金属ｆ矿山部分），２００６（０２）：１２５． ［２］路耀华．要努力攻克软岩巷道支护技术关（代序）［Ｊ］．建井技 术，２００９（１１）：２４． ［３］刘世臻．以光爆锚喷为基础综合治理松软围岩［Ｊ］．建井 技术，２００７（０１）：４１． ［４］刘益平．特大断面公路隧道锚杆支护参数研究［Ｇ］／／中国 土木工程学会第十二届年会暨隧道及地下工程分会第十 四届年会论文集．上海：同济大学出版社，２００６． ［５］陈玉华．砂浆泵在井巷工程中的应用［Ｇ］／／鲁冀晋琼粤川六
省金属学会第十四届矿山学术交流会论文集．济南：山东冶
金杂志，２００７． ［６］刘晓亭；高应力松软围岩新型支护技术的研究及应用［Ｇ］／／ 矿山建设工程技术新进展——２００８全国矿山建设学术会 议文集（下）．合肥：合肥工业大学出版社，２００８． （责任编辑：高志凤）
金属矿山破碎矿岩巷道稳定性分级与支护方式选择
金属矿山破碎矿岩巷道稳定性分级与支护方式选择
储潇姝;孔令;徐恒;李芳芳;王贻明;张元;王朝垒
【摘 要】针对某铜矿矿岩条件复杂、巷道稳定性差异大、支护难等问题,结合矿山5个工程地质岩组的分区,采用Q系统分级法和修正BQ分级法,对该矿山巷道所通过的矿岩工程进行质量分级评价,并根据已穿凿巷道所揭露的围岩实际跨冒情况,将矿山各区出现跨冒的危险分为5级,对应为巷道的5个支护等级.根据矿山支护工艺特点及施工技术条件,针对不同的巷道支护等级,以树脂锚杆、长锚索、钢筋网以及湿喷混凝土为基础,分别形成了5类不同的支护方案.工程实践表明:巷道矿岩稳定性分级结果可靠,支护方案操作性强、支护效果好,有效提高了巷道成型率,满足了巷道生产要求,且大大降低了矿山支护成本.
【期刊名称】《现代矿业》
【年(卷),期】2016(000)003
【总页数】4页(P189-192)
【关键词】破碎矿岩;巷道冒顶;稳定性;危险性分级;支护工艺
【作 者】储潇姝;孔令;徐恒;李芳芳;王贻明;张元;王朝垒
【作者单位】北京科技大学土木与环境工程学院;中矿资源勘探股份有限公司;北京科技大学土木与环境工程学院;中矿资源勘探股份有限公司;北京科技大学土木与环境工程学院;北京科技大学土木与环境工程学院;北京科技大学土木与环境工程学院;北京科技大学土木与环境工程学院;中矿资源勘探股份有限公司;北京科技大学土木与环境工程学院;中矿资源勘探股份有限公司 【正文语种】中 文
矿岩稳定性是金属矿山开采的重点关注对象，是矿山开采设计、地压控制和安全管理的主要依据，开展矿岩稳定性评价，对于矿山地下开采具有十分重要的现实意义[1]。矿岩稳定性的主要影响因素可分为地质和非地质2类，前者包括相关的工程地质条件、水文地质条件、矿区地应力场和矿岩力学特性等，后者主要与矿山所采用的采矿工艺、施工技术等因素有关。矿岩的稳定性既决定了矿山采矿工艺和施工工艺的选择，同时在后续过程中又会受到采矿和施工作业的影响。由于地下工程地质条件纷繁复杂，因而矿岩稳定性评价工作需贯穿于地下开采作业的始终，对巷道和采场围岩的稳定性分析是其中的重要内容。工程岩体质量分级是矿岩稳定性评价的核心，岩体质量分级结果对于井巷工程的稳定性估计、支护及维护有一定的指导意义[2]。尤其在矿山工程地质条件异常复杂，采用单一的巷道支护手段难以满足岩体稳定性要求的情况下，基于围岩岩体质量分级结果进行围岩分类分级并制定相应的支护标准，可在确保支护高效安全的同时降低支护成本[3]。
规程内对支护的要求和解析
6．1．5井巷支护
在原岩体内开挖井巷后，打破了原岩体内的应力平衡，导致井巷围岩的应力重新分布，致使井巷围岩某些部位的应力升高，当应力升高到一定值时，就会产生非弹性变形和破坏，使井巷失去稳定性，出现一系列的地压现象。当井下又受到地下水及动载荷的作用时，地压现象就会更为严重。井筒、巷道和硐室是矿井提升、运输、通风、排水的通道，也是人们进行井下生产活动的空间，为了使井巷具有一定的形状和断面，防止围岩发生危险的变形和垮落，在开挖井巷之后，必须根据具体情况对其进行必要的维护。
’ 井巷维护要充分考虑利用围岩自身的强度来保持井巷的稳定性、选择合理的井巷位置、井巷断面形状、大小，避免应力过高和叠加；采用光面爆破、微差爆破以及合理控制爆源与井巷的相对位置，降低爆破对井巷围岩的破坏；快速掘进，减少围岩暴露时间，采用喷锚支护、注浆加固等方式，来提高围岩强度，架设支架阻止围岩的继续变形和破坏．
6.I.5.I在不稳固的岩层中掘进井巷，应进行支护。在松软或流砂岩层中掘进，永久性支护至掘进工作面之间，应架设临时支护或特殊支护。
【释义】本条是关于在地质不良岩层中掘进井巷时的支护要求。
井巷支护按用途可分为临时支护和永久支护。临时支护有棚式支护(金属拱形支架和木棚支架)、锚杆支护、喷混凝土支护等。永久性支护有砌碹支护、喷混凝土支护、浇混凝土支护、喷锚网联合支护等。临时支护主要用于在极不稳定的岩层如松软或流砂性岩层中掘进时，工作面至永久支护之间的支护。一般岩石的硬度系数／<5的井巷，断层破碎带处，遇水易碎胀、泥化的岩石巷道，易风化的岩石巷道都应进行支护。
井巷支护型式的选择要综合考虑井巷围岩的性质、水文地质条件、井巷服务年限等因素。
井巷施工时，掘进和支护工作一般是平行进行的，支护常常滞后于掘进。但在不稳固的岩层中掘进，特别是在松软、流砂及破碎带中掘进，支护工作滞后又会导致片帮、冒顶等事故发生，所以规定在支护滞后掘进的范围内应架设临时支护，以保证掘进工作的安全。
隧道施工技术
隧道施工技术
一、掘进技术
1、人工开挖：主要适用黄土地区或破碎松散岩石或土质隧道。一般用新型手持式封鎬。十锅镐进行掘进，用铁锹、簸箕和翻斗车进行装渣和出渣。人工掘进对围岩扰动小，能有效保护围岩,防止围岩因扰动过大而发生塌方。但掘进速度慢，工人劳动强度大。
2、钻爆开挖：即是通过钻孔、装药、爆破开挖岩石的方法，简称钻爆法。这一方法从早期由人工手把钎、锤击凿孔，用火雷管逐个引爆单个药包,发展到用凿岩台车或多臂钻车钻孔，应用毫秒爆破、预裂爆破及光面爆破等爆破技术.施工前，要根据地质条件、断面大小、支护方式、工期要求以及施工设备、技术等条件，选定掘进方式
（1）打眼前必须先放好断面中线,水平，并在开挖面划好轮廓线，按钻爆参数图布置炮眼位置。
（2）炮眼的深度、角度、间距按钻爆参数要求确定。掏槽眼间距误差和眼底间距误差不得大于5cm，辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于5cm，周边眼沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不得大于5cm，周边眼外斜率不得大于5cm/m,眼底不超出开挖断面轮廓线10cm，最大不得超过15cm.内圈眼至周边眼的排距误差不得大于5cm,炮眼深度超过2。5m时,内圈炮眼与周边眼宜采用相同的斜率。
（3)掏槽眼布置在开挖断面的中央稍靠下部,以使底部岩石破碎，减少飞石。周边炮眼应沿设计开挖轮廓线布置，辅助眼应交错均匀地布置在周边眼与掏槽眼之间，并垂直于开挖面打眼,力求爆下的石碴块体大小适合装碴的要求。开挖断面底面两隅处，应合理布置辅助眼，适当增加药量，消除爆破死角。断面顶部应控制装药量,防止出现超挖量.
（4）装药前应将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净。已装药的炮眼应及时用炮泥堵塞密封。周边眼的堵塞长度不宜小于20cm，采用预裂爆破时，应从药卷顶端进行堵塞，不得只堵塞在眼口。
（5）钻爆施工中严格控制超欠挖。当岩层完整、岩石抗压强度大于30Mpa并确认不影响衬砌结构稳定和强度时，允许岩石个别突出部分欠挖,隆起量不得大于5cm。拱、墙脚以上1m范围内断面严禁出现欠挖.
过断层及破碎带施工安全技术措施内容
过断层及破碎带施工安全技术措施
（一）掘进过程中遇见断层及破碎带时，必须坚持有疑必探原则，及时探查可疑区域。探明构造情况、顶板破碎等情况，分析预判断层的落差、倾角，绘制过断层预想剖面图。
（二）如突然出现断层或煤层异常变化(突然变厚、变薄)，首先进行打钻探孔作业，探水探瓦斯，把瓦斯及水赋予情况分析清楚，再制定专项措施进行掘进。
（三）过断层及破碎带时顶板管理：
1.当断层落差超过1.5m以及落差1.5m以下围岩破碎的，采取超前长壁注浆技术（含注浆锚索、锚杆等）加固顶板，采用加强巷道支护方式通过断层，由矿总工程师具体确定。
2.断层落差1.5m以下，围岩完整不破碎的，采用加强巷道支护方式通过断层，加强巷道支护方式由矿总工程师具体确定。
3.对掘进揭露落差1.5m以上断层或1.5m以下断层存在围岩破碎情况时，必须对围岩进行注浆加固，注浆加固采用无机425#（525#）硅酸盐水泥浆、GRPC注浆堵漏胶结料、KWJG系列矿用无机充填加固材料等，同时由矿总工程师或分管矿领导确定是否打深孔注浆，要找准裂隙区、松软区进行注浆加固，从原理、材料、设备等方面进行研究，确保注浆效果。
4.带班人员必须严格执行敲帮问顶制度。
5.坚持先排险后支护，先支护后作业的原则，及时使用长柄（不小于2.0m）工具排除危帮危顶，浮矸、活矸，要防止在排除危岩过
程中岩石意外伤人。
6.要加强跟班作业，督促工人加强对顶板的支护力度。工作地点必须架设好临时支护。严格永久支护的工程质量管理，工程质量和支护材料规格必须符合设计的有关规定，工作地点要备有满足工作需要的支护材料。
7.安全员随时检查顶板的安全情况，督促职工搞好自身安全。做到安全作业。
8.由每班的班长负责工程质量管理和支护质量管理。
（四）过断层及破碎带时的具体要求：
1.掘进过程中过断层、破碎带，支护必须紧跟迎头。支护前必须挑掉活矸，坚持“敲帮问顶”制度（支护合格后进行出渣）。
磷矿开采巷道支护技术
磷矿开采巷道支护技术
2.湖北宜化集团矿业有限责任公司，湖北 宜昌 443000
3.宜昌宜化殷家坪矿业有限公司，湖北 宜昌 443000
摘要：随着对磷矿的开采使矿井的深度不断增加，容易造成软岩巷道周围的围岩变形进而无法保证其稳定性，对某磷矿的深井软岩巷道预应力进行了分析，并对锚注联合支护形式的支护原理组成部分进行了说明，同时优化了巷道支护的形式和参数，这项应用研究策略对稳定软岩巷道的稳定性支护中起到了推动的作用，其他矿井软岩巷道的围岩支护应用也可以借鉴此种措施进行优化和改进。
关键词：深部开采;软岩巷道;锚注联合支护
由于人类对磷矿产业的需求不断增加，导致矿井的开采深度不断的加深，这对我国的矿区中近几年来面临的巷道预应力围岩的稳定性造成一定的危害。软岩巷道围岩具有一定的特殊性，所以需要相关的设计人员对锚注支护的形式进行合理的设计，这对于软岩巷道锚注支护的稳定性起到关键性的作用。
1锚注支护技术在软岩巷道中应用的原理
锚杆是巷道支护的重要组成部分也是岩浆管的一种，通过岩浆管对松散和破碎的围岩注射岩浆加固，最后用较快的速度来喷出混凝土封住围岩，这种新型的支护形式是由注浆和锚喷支护组合而成的，注浆和锚喷两者的优点进行组合从而形成这种新型的锚注支护，并且它的使用范围比较广泛，同时具有教导的效果。当前的联合支护是由多种形式组成的并且可以共同组成支护结构，还可以运用到二次支护中。二次支护在应用的过程中需要考虑到时间问题，既不要支护过早，也不要支护过晚。支护过早会造成支护结构的破坏，由于巷道围岩内部的巨大裂隙还没有得到充分的缓解会给支护结构造成一定的压力。其次如果支护的时间过晚会导致围岩内部的裂隙越来越多，容易导致巷道变形致使整个巷道失去稳定性。 在二次支护中运用锚注支护的方式，在松散破碎的围岩中注入浆液使围岩胶成为整体，有效的提高了围岩的承载能力，使松散围岩和支护组成一个整体，从而相互作用相互稳固。松散围岩在动压的作用下和原浆的振动频率相同，所以他们的稳定性和坚固性更强，不容易造成破坏，并且在岩浆注射到喷层壁后会使缝隙更加的密实，能够使荷载能力更为均匀的作用到喷层和支架上，大大的降低出现应力的集中点，进而能够有效的防止产生应力集中点对围岩造成的破坏，提高支护的效率。锚注支护是对锚杆进行注浆，注入的浆液会将围岩中的空气排出进而将缝隙填满，避免围岩出现风化现象，围岩的整体性和稳定性加强，起到防水和防渗的作用。
“三软”地层掘进联合支护方式实践与研究
１０６ 东撼晨甜技 ２０１３年第３期 “三软＂地层掘进联合支护方式实践与研究 亓荣强 王 勇 （内蒙古鲁新能源开发有限责任公司，内蒙古锡林郭勒盟０２６２３１） 摘要 以内蒙古鲁新矿井＋５７０ｍ轨道石门弱胶结软岩巷道支护为工程背景，分析了巷道变性破坏的主要原因，提出锚网喷、锚索、Ｕ型棚联 合支护方案，划分出不同地段及不同地质条件，岩性发生变化，进行改变不同的支护形式，尤其掘进迎头采用管棚超前支护及小导管超前注浆 支护．．经现场实践，该支护方案成功控制了巷道围岩的破坏变形，取得了良好的支护效果。 关键词 软岩巷道 巷道支护 锚网索喷支护 Ｕ型棚联合支护 超前支护 中图分类号ＴＤ３５３ 文献标识码Ｂ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５—２８０１．２０１３．０３．６７ １ 工程概况及初步设计支护参数 １．１ 概况 （１）内蒙古鲁新矿井煤田属中生代晚侏罗～早白 垩含煤建造体系，赋存于受各级构造控制的陆相含煤 盆地中，岩性以砂岩和泥岩为主。所开采煤层成煤期 晚，煤岩层固结程度低，属“三软”地层。其主要特点 有：①岩层成岩年代晚，胶结性弱。岩层软弱，胶结性 差，大多是泥质岩类，基本是黏粒的集合体，用手可掰 开，指甲可划动。易风化、怕风、怕水，受施工影响大。 ②岩石强度低。煤矿软岩多为泥岩、炭质泥岩、砂质泥 岩等，单轴抗压强度都比较低，普氏系数在０．７９～２．０ 之间。③巷道变形以顶板下沉为主，且变形量大。该 层状分布的地层在顶板处易产生离层现象，在自重应 力作用下使得顶板破碎，两帮变形较顶板小。 （２）鲁新煤矿＋５７０ｍ轨道石门在施工过程中依次 穿过炭质泥岩、煤ｌ２、砂质泥岩、煤１１、砂质泥岩。其 中从现场揭露情况来看，巷道穿过砂质泥岩比例较大， 其中＋５７０ｍ轨道石门揭露的煤１１顶板为砂质泥岩性 无胶结性，硬度较小。并且在巷道在施工过程中围岩 含有淋水，加快和加剧巷道的变形和破坏，对于砂质泥 岩类软岩，遇水会出现泥化、膨胀和碎裂等现象，造成 围岩产生很大的塑性变形。所以，在掘进后，顶板、两 帮围岩成不规则状态自然塌落，出现冒高、帮旷现象。 １．２初步设计支护参数 鲁新矿井＋５７０ｍ轨道石门在施工过程中进行了 多次支护。初次支护采用锚网喷支护，锚杆长度 ２２００ｍｍ，间排距６００×６００ｍｍ，锚固长度７００ｍｍ，钢筋 网采用经纬网，网格间距１００ ｘ １００ｍｍ。稳定一段时间 后，一个月后又出现明显的变形增大现象，锚杆托盘内 陷，顶板变形量达到５００ｍｍ以上，同时两帮变形也在 ３００ｍｍ，变形速率达到１ｌｍｍ／ｄ，超出－『锚杆支护所允 ￥收稿日期：２０１３—０４—１０ 作者简介：亓荣强（１９６３一），男，工程硕士，现任内蒙古鲁新能源 自‘限责任公 日总经理，发表论文多篇 许的极限变形。后在锚杆支护的基础上增加了锚索支 护，锚索采用ｑｂｌ５．４ｍｍ的钢绞线，长度６０００ｍｍ，锚固 长度１ １００ｍｍ，提高支护的护表能力。支护后巷道变形 有所改善，开挖后ｌＯｄ，顶板下沉降速度降至１．５ｍｍ／ ｄ。分析认为该支护仍无法满足长期稳定要求。 ２课题的提出 （１）鲁新煤矿属“三软”地层，并且水文地质条件 比较复杂。当地质条件发生变化时，顶板破碎、两帮位 移、底板鼓起、淋水加大伴随而至，造成巷道成型极差， 尤其是巷道穿过流沙层时，一般的锚网喷支护难以控 制顶板，给施工和安全带来极大的危害。 （２）地质构造发生变化时，巷道围岩同时发生不 同程度的破碎变化，严重风化、侵蚀带围岩十分破碎， 缺乏粘结性或粘结性差，松动压力大，极易在掘进过程 中出现片帮冒顶现象。并且巷道围岩逐渐呈现出软岩 变形特点，即使岩石抗压强度较高，也可能成为实际意 义上的应力区软岩。巷道围岩在应力的作用下进人软 岩岩性状态，岩石的蠕变速度、蠕变时问都在增大。同 时，地质构造也越来越复杂，巷道压力越来越大。因 此，在“三软”地层破碎围岩状态下，如何用安全有效 的支护方式控制巷道成型，以及快速穿过地质复杂地 带。是工程技术人员研究的主要方向。 ３ 巷道支护变形受力情况分析 开挖导致巷道周边的岩体沿垂直于巷道表面方向 的应力卸除，沿巷道切向的应力加大，这样就使得巷道 两帮竖向承受着压应力，水平向基本不受力；在顶板处 受水平向压应力，在竖向受到重力作用而产生竖向受 拉，并且由于该处巷道围岩为弱胶结的层状沉积岩，存 这种不利受力组合下很容易产生离层，导致顶板破碎， 而破碎岩体的重力作用在喷层上，首先沿喷层搭接处 和锚杆与喷层连接处破坏，如果继续发展甚至会导致 巷道整体不稳定。因此，在弱胶结软岩巷道支护中应 特别重视顶板的维护。
浅谈煤矿巷道掘进过断层的相关技术措施
浅谈煤矿巷道掘进过断层的相关技术措施
摘要：本文分析介绍掘进巷道过断层的相关技术措施。
关键词：巷道掘进；过断层；技术
引言：有些综采工作面，在巷道开掘时，煤层内常存在断层、薄煤区和其他构造。对巷道沿顶破底布置时，顶部常采用锚杆、金属网、锚索联合支护，而帮部则采用锚杆支护。在断层区域，由于受到地应力的作用，其围岩松软破碎，也容易冒落，掘进一次成巷比较困难；因顶板岩层易风化，之后的支护还容易失稳并引发冒顶。对巷道原为下山的掘进，遇到正断层后，而工作面处于断层的上盘，需要以一定倾角上山掘进才能重新进入煤层。因此在巷道上山掘进的过程中，上盘巷道顶板和断裂面岩层受到地质作用影响已极不稳定，这必须全部进行挑落，并将下盘的顶板作为巷道的顶板。但是，如此必然造成巷道的高度过大，巷帮维护困难。对此，可在过断层期间采用二次成巷，运用锚、网、喷支护配合加密锚索补强支护技术。同时，要加强过断层期间对支护工程质量和支护效果的监测，以保证施工的安全，使掘进能顺利通过断层带。
1.探清巷道与断层的空间位置关系
要弄清巷道与断层的空间位置关系，可根据钻孔分析，可判定断层走向与工作面运输巷、工作面回风巷的大致走向及角度相互关系。在层位上，判定断层是否属于正断层。若为正断层，其两巷道均应先进入断层下盘，然后再爬至上盘。正确把握位置关系，以便准确的进行掘进施工。
2.分析施工的难点所在
①落差。若断层落差大，区域钻孔又少，在地质情况不详的情况下，又出现断层交错，断层在巷道掘进方向来回摆动，走向不明，掘进变坡位置就难以确定。假如变坡过早，这会增加不必要的掘进岩石量，并延长过断层的工期；如果变坡过迟，巷道坡度大，还需要二次拉底，就增加了掘进工程量。②断层走向与巷道夹角。夹角小，工作面运输巷、回风巷沿断层及在断层破碎带区域内掘进距离长，断层对巷道掘进影响范围就大。③巷道断面。断面大，断层面附近的裂隙发育，顶帮破碎，支护就比较困难，掘进的安全管理难度也会大。
基于松软破碎围岩条件下施工支护技术的研究
忌第１３３期
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５—２７９８．２０１０．１０．００４
基于松软破碎围岩条件下施工支护技术的研究
陈美智，周桂铨
（龙岩学院资源工程学院，福建龙岩３６４０１２）
摘要：指出煤矿工程在松软破碎岩层内布置巷道，因围岩地压大稳定性差，巷道施工和维护都显得异常 困难。阐述了松软破碎围岩的特征和对松软破碎围岩施工支护的新认识。介绍了天湖山煤业公司曲斗煤 矿在松软破碎围岩施工中的技术成果，继而对松软破碎围岩施工技术和支护技术展开深入的研究。 关键词：松软破碎；围岩特征；稳定性；施工支护 中图分类号：ＴＤ３５５ ．４１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００５—２７９８（２０１０）１０—００１０—０３
Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ
Ｓｏｆｔ Ｂｒｏｋｅｎ Ｒｏｃｋ
ＣＨＥＮ Ｍｅｉ－ｚｈｉ，ＺＨＯＵ Ｇｕｉ－ｑｕａｎ
（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｌｏｎｇｙａｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｌｏｎｇｙａｎ ３６４０１２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｎ ｓｏｆｔ ｂｒｏｋｅｎ ｒｏｃｋ ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｒｏａｄｗａｙ，ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ｔｏ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｂｉｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ，ｒｏａｄｗａｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ａｒｅ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｖｅｒｙ ｄｉｆｉｃｕｌｔ．Ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｏｆｔ ｂｒｏｋｅｎ ｒｏｃｋ ａｎｄ ｓｏｆｔ ｒｏｃｋ ｃｒｕｓｈｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｕｐｐｏｆｌ ｏｆ ｎｅｗ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｓｏｎｇ Ｄｏｏ Ｔｉａｎｈｕｓｈａｎ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｆｔ ｂｒｏｋｅｎ ｒｏｃｋ Ｓｏｍｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｏｎ ｔｈｅ ｓｏｆｔ ｒｏｃｋ ｃｒｕｓｈｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｓｕｐ－ ｐｏｒｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ—ｄｅｐｔｈ ｒｅｓｅａｒｃｈ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｆｔ ｂｒｏｋｅｎ；ｒｏｃｋ ｆｅａｔｕｒｅｓ；ｓｔａｂｉｌｉｔｙ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｓｕｐｐｏａ ｓｔｕｄｙ
松软破碎岩体中巷道支护论文
松软破碎岩体中巷道支护的探讨
【摘 要】本文分析了松软破碎岩体中巷道失稳及破坏机理，探讨了其支护方法和加固原则。
【关键词】破碎岩体；巷道支护
在松软破碎岩体中开掘巷道，由于地压大，围岩强度低，稳定性差，给掘进和支护增加了难度，常常发生巷道严重变形、破坏，需要反复翻修的情况，既耗费人力，物力和财力，又严重地影响矿井建设和正常生产。特别是近些年来，随着勘探技术和采煤技术的发展，采场正在逐渐向井下深部延深，而越往矿井深部地压越大，围岩越难维护。以上均存在松软破碎岩体中巷道支护的问题。下面就此谈几点看法。
1.软破碎岩体的概念及特征
松软破碎岩体一般指岩体中的岩石结构疏松、容重小、孔隙率大、强度低、硬度小，容易产生塑性变形及流变变形，且岩体内层理，裂隙发育，小断层纵横交错，挤压错动极为明显，各种岩石分布杂乱无章，组成这种岩体的岩石不仅抗压强度低，而且工程岩体自身的不连续面和被连续面分割而成的结构体也影响其强度，例如岩体中的断层剩隙，层理等构成了岩体中的弱面，因此松软破碎程度是显然的。
此外，岩层在地下，受地应力，地下水，地温等的作用影响，相对强度低的岩层也属软岩。矿井深部，虽然岩体本身强度较高，但在埋藏深度大，地质应力大的情况下，也会发生类似软岩的问题，
即围岩压力大，使井巷围岩周边应力集中，当应力超过围岩的极限强度时，就会发生破坏，围岩体积扩张，膨胀，向井巷空间内移，扰动范围较大，故作用在支架上的压力增力口，使支护困难。
2.松软破碎岩体中巷道失稳，破坏机理
在岩体中开掘巷道后，改变了原岩体在地下的三轴向应力平衡状态，地应力重新调整，在巷道周边产生应力集中，周边围岩在集中应力作用下向巷道的空间内移动，产生应变。对松软破碎岩体来说，围岩由于二次应力大于该岩体的极限强度，使用围岩产生塑性变形和流变变形，从而使岩体的强度下降，全部或部分丧失岩体自身承载能力。
矿山碎矿站皮带运输巷道破碎岩层掘进施工工艺
技术市场
矿山碎矿站皮带运输巷道破碎岩层掘进
施工工艺
陈为民 （洛阳栾川钼业集团股份有限公司，河南洛阳４７１５００） 【摘要】松软破碎岩层巷道掘进与支护技术一直是矿山开拓与开采面临的重大问题，是我们需要重点解决的问题。在高应力 条件下的松软破碎岩层巷道掘进与支护，是某金矿在竖井延伸和平巷掘进中需要解决的技术难题。采用小段面超前光面爆破掘进 工艺，以及整体浇灌、锚喷网与注浆联合支护技术，为地下矿山巷道支护设计提供了一种经济实用的辅助方法。 【关键词】高应力；巷道支护；光面爆破
大地构造活动较强是某矿区的主要特点，其位于某褶皱带 宝音图隆起的部分，是该褶皱带北东向的构造线。矿区脉岩有 石英脉、石英斑岩脉、花岗闪长玢岩脉等等，都是岩浆的主要活 动地区。断裂破碎带、断层影响带和接触破碎带等等是改矿区 ２－１、２－６、２．１８号主要构成部分，并且在岩体的周围内裂隙较发 育。而松软破碎岩层巷道掘进与支护技术一直是矿山开拓与开 采面临的重大问题，是我们需要重点解决的问题，为此我们来 重点分析： 一、巷道失稳破坏机理 岩体结构特征所处的力学状态影响到巷道围岩的稳定性， 是决定岩体稳定性的地学基础。与此同时，岩体所处的力学状 态同样影响到巷道围岩的稳定性，并且是决定岩体稳定性与否 的必要条件。（１）竖井失稳破坏机理分析。下面我们来描述一下 某金矿ＳＪ１和ＳＪ２１的特征，矩形，净断面规格２．Ｏｍ￣２．６ｍ。我 们从应力场的角度来讲，矩形断面应力最不均匀，对角线方向 是最大应力的方向。并且可知，破碎带的蚀变强烈，裂隙的水不 断的增长，竖井严重片帮，马头门大面积塌方等等都来了很多 不必要的麻烦，因此需要引我们相当的重视。（２）沿脉巷道失稳 破坏机理分析。产于构造破碎带中的２－１、２－６、１８号等矿脉，岩 蚀变强烈，断层发育比较好，并且平巷为单一沿脉兼做探矿和 运输巷道，它的几何尺寸为２．Ｏｍ￣２．Ｏｍ的拱形面。我们从应力 的角度来说，最大主应力方向与沿脉巷道轴线的方向是垂直 的，这种特点将导致沿脉方向的大面积塌方的现象。某金矿面 临的重要问题是能否保证在采矿完成之前运输畅通。（３）爆破 对岩石和结构面的破坏作用分析。破坏岩石的种类很多，最主 要的就包括５种破坏模式，３个破坏区域。 二、地下矿山巷道支护方式比较 １．巷道围岩分类。我们可以将围岩分为４个类型，如下： （１）坚硬岩石围岩。特点：良好均质性，不发育节理，巷道顶板深 部的岩体也比较稳定，没有发生碎石掉落。（２）中强度岩石围 岩。特点：层状结构，节理少，无碎石掉落的现象。（３）低强度岩 石围岩。特点：岩体块度变化几乎为零，存在碎石掉落。（４）软弱 岩石围岩。特点：围岩存在破碎，并且经常存在碎石掉落的现