浅谈软岩巷道的支护形式
煤矿深部软岩巷道支护方法浅探
煤矿深部软岩巷道支护方法浅探摘要：巷道支护要结合实际情况践行过程化分析，全面建立多元应用模式，保证相应的支护设计方案都能发挥其实际作用，提升支护效果的同时，减少安全隐患造成的损失。
为此，文章就煤矿深部软岩巷道支护方法展开探究。
关键词：煤矿；深部开采；巷道；支护方法1.软岩概述较为常见的软岩主要分为两类。
第一类是地质软岩，其具有强度较低、空隙率较大的特点，并且围岩结构的胶结效果较差，加之结构面切割或者是风化因素造成的影响，就会出现大量膨胀性黏土矿物，因此，将松散软弱岩层统称为地质软岩。
第二类是工程软岩，在巷道工程力的实际作用环境中，工程岩体出现异常的变形，此时，巷道工程力会集中作用在岩体位置。
与此同时，应力水平的增高，也会提升塑性变形的强度。
2.煤矿深部软岩巷道支护方法(1)明确支护原理针对煤矿深部软岩巷道的情况和特点，完善相应的支护方案，保证支护效果不仅能有效对围岩予以控制，还要对支护时间予以控制。
所谓最佳支护时间，就是将围岩自撑力和以变形为形式转化的工程力达到最大，确保最佳支护时间能满足工程实际需求。
本文以XC煤矿工程项目为例，工程项目SX层为可采煤层，平均厚度为7.1m，并且区域内地质储量较好，可供开采的煤矿储量约为6700万吨，分为东西两区。
其中，东区的倾角为15°以上、西区的倾角为15°以下。
结合煤矿企业制定的基础计划，需要对其进行水平方向的拓展，为了保证稳定性，要对深部开采软岩巷道进行变形控制，主要是因为检测发展拱部喷体出现了锚索、锚杆断裂的问题，且变形下沉量超过400mm。
另外，深部高应力软岩巷道支护处理工序中，巷道在开挖处理工作结束后，围岩的应力参数会重新布局，应力高度集中时巷道围岩进入塑性状态，而在应力向着纵向深层次区域偏移后，其应力的集中度就会随之降低，围岩的强度则会优化。
所以，在原有力学状态基础上，确保整个支护区域内塑性区域承载效果最佳，且围岩破碎区不会蔓延就是最佳支护时间段。
浅议软岩巷道支护技术
【 关键词 】 软岩 巷道 ；变性特征 ；压 力特、 锚喷一 弧板支护理论、 松动 圈理论 以及高预应力 、强力支护 理论 ，其 中联合 支护 理论、松 动圈理论应用较广，高预应力、强力
支护是本世纪初 我国学者提出来的支护理论 ，在条件适宜时也可 以 应用。应用联合支护理论和松动圈理论作为理论基础时 ，在具体操 作时下面 几点值得注意 。 ３ ． １ 选择合理的巷道断面 由于松软岩层地质情况非常 复杂 ，巷道支 护不 单纯 受岩 层的重 力作用 ，有时周 围都受到很大 的膨胀压力 ，甚至有 的巷道 的侧压 比 顶压大几倍 。若采用常规 的直墙半 圆拱 或三 心拱形 断面显然难 以适 变形 大 ，易发生底 鼓 ，软岩巷道 支护是煤 矿巷道 支护 的难 点和重 应 ，往往造成巷道 的破坏和失稳 。因此 ，合 理选 择断面形状对维护 松软岩层巷道 的稳定尤为重要 。巷道 断面形 状，主要应根据地压的 点。 大 小 和 方 向 来 选 择 。若 地 压 较 小 ， 选 用 直 墙 半 圆 拱 形 断 面 是 合 理 １软 岩巷道的围岩 变形和压力特 征分析 软岩 的力学 性质对 围岩稳 定性有重 要影 响 ，根据 许多井 下观 的；若巷道 周围均受到很 大的压力，则以选 择圆形巷道断面为宜 ； 测，可归纳出软岩巷道 的围岩变形有 以下特征 ： 若垂直方向压力特别大而水平压力较小时，则选用直立椭 圆形断面 （ １ ） 围岩变 形有明显的时 间效应 。表现为初始变形速度很快， 或近似椭 圆形断面是合理的；若水平方向压力特别大而垂直方 向压 变形趋 向稳定后仍 以较大速度产生流变 ，且持续时间很长 ，有的达 力较小时 ，则 应选用 曲墙或矮 墙半圆拱带底拱 、高跨 比小于 ｌ 的断 数年之久。如不采取有效 的支护措施 ，则 由于 围岩变形急剧加大 ， 面或平卧椭圆形断面。 势必导致巷道失稳破坏 这种变形特征 明显地表现出蠕变的三个变 ３ ． ２ 选择合理的巷道位置 形阶段，即减速蠕变、定常蠕变和加速蠕变 。 合理 选择巷 道位 置是保证 巷道 处于稳定 状态 最关键 的决策 之 （ ２ ） 围岩变形有明显的空间效应 。其一表 现为 围岩与掘进工作 选择巷道位置应着重考虑 以下两 个方面 。 面 的相列叫 立 置对其力学状 态的影响 ，通 常在距工作面 １ 倍巷宽 以远 （ １ ）岩石性质 应尽 量将巷道布置 在遇水膨胀 量小 、质地均 的地方就基本上不受掘进工作面 的制约 ；其二表现为巷道所在深度 匀 、较坚硬 的岩石 内。在 同一条巷道 内，即使 围岩性质 只有微 小的 不仅对 围岩 的变形或稳定状态有 明显影 响，而且影 响程度 比坚硬岩 差异 ，巷道压力 的显现也有明显的差别。 （ ２ ） 支 承压力的影响。实践证 明，回采动压是造成煤层底板 层大得多 。 （ ３ ） 围岩变形对应力扰动和环境变化非常敏感。表现为当软岩 岩石大巷破坏 的主要 原因。煤层开采 以后 ，其底板岩石 大巷的压力 巷道 受邻近 开掘 或修 复巷 道、水的浸蚀 、支架折损失效、爆破震动 就有 明显的增加 。底板 岩石大巷 与煤层 距离 的大 小和 落煤方 式有 以及采动 等的影 响时，都会 引起巷道 围岩变形 的急剧增长 。 关。用 风镐 落煤 时，岩石大巷距煤层在２ ｏ ￣３ ｏ ｍ 时 ，基本上可不受 （ ４） 软岩巷 道不仅顶板下沉量大和容 易冒落 ，而且底板也强烈 动压的影 响。而放炮 落煤时，岩石 大巷煤层４ ０ ｍ以外还仍然会遭到 鼓起，并常伴随有两帮剧烈位移 。尤其是粘土层 ，浸水崩解和泥化 破坏。除了避 免支承 移动压力的影响外，还必须避开采场上下 固定 引起的底鼓更为严重 。如淮南谢一矿测试结果表 明，顶板下沉量 、 支承压力的影响范围 ，应把巷道布置在应力 降低 区或原岩应力 区内 巷帮内移 量与底 鼓量的比值 一般为 ｌ ： ｌ ：２ 。因此 ，防止水 的浸蚀和 为 最 好 。 底板治理成为软岩巷道 支护的重要课题 。 ３ ． ３ 控 制 爆 破 保 护 围岩 （ ５ ） 软岩巷道的 自稳时间短。松软围岩的 自稳 时间通常 为几十 软岩巷道掘进必须采用浅 眼小炮 、光爆等控制爆破 ，多采用预 分钟到十几 小时 ，有 的顶板一暴露就立 即冒落 ，这主 要取 决于 围岩 留光面层 的光面爆破 ；必要时采用风镐或手镐等 人工成形 掘进 法。 暴露面 的形状和面积 、岩体 的残余强度和原岩应力 。因此在 决定巷 对特别松软破碎者可采用临时超前锚杆等前探支护手段或 者采 取注 道掘进方式和支护措施时必须考虑到巷道围岩的 自稳时间。 浆或化学加 固等技术措施并尽量减 小水 的影 响。以确保 围岩强度与 稳定性 ，减小爆 震波 的影 响和开 挖后重新 分布应 力 的扰动影 响范 ２ 软岩巷道围岩变形量构 成分析 在未经采 动的松软 岩体内开 掘巷 道时，其围岩变形量主要由以 围 。 下三 部分 组 成 （ 图１ ）： ３ ． ４及时采用柔性或可缩性 的～次支护 （ １ ） 掘巷引起的围岩变形 量，它 一般发生在巷道掘进的初期 。 软岩巷道掘进后应尽早喷射薄层混凝土、封 闭围岩 ，以防止吸 （ ２ ）围岩流 变引起 的变形 量，它在巷道 整个 服务期 内都会 发 水、潮 解风化，进一步保护围岩。然后打锚杆或加金属网、复喷、 生。 架可缩 金属支架等，及时构成有足够支护抗力又有足够的柔性及可 对于 软岩有 不 同的定义 。第一种 是根据 岩石 的单轴抗 压强度 把 ＜ ２ ０ ａ 的岩层称 为软岩 ：第 二种种定义是 “ 软弱岩层是 指强度低、孔隙度差 、胶结程度差 、受结构面切割及风化影响显著 或含有大量膨胀性粘土矿物 的松 、散 、软 、弱岩层 ”；第三种 定义 是“ 软岩是指在巷道工程力的作用下能产生 显著变形 的工程岩体 。” 软岩巷道 围岩强度低 ，结构松软 ，易吸水膨胀 ，因而巷道 围岩
浅谈联合支护在软岩交岔点巷道中的应用
的间排距， 锚杆采用（ｆ：２ ０ ｍｍ） 左螺旋无纵筋锚杆， 长度为２ ． Ｏ ｍ， 间排距为 ０ ． ８ ＊ ０ ． ８ ｍ， 采取全程锚 固方式 ， 外露长度为５ ０ ｍｍ， 底部锚杆打在距底板往上 ０ ． ５ ｍ， 与底板成４ ５ 。 ， 钢筋网规格为２ ． ０ ＂ １ ． Ｏ ｍ， 网筋直径为４ ｍｍ， 网眼规格为 ５ ０ ， ５ ０ ｍｍ， 网 与 网搭接 长度 为２ ０ ０ ａｍ， ｒ 使 用６ ＃铁线进 行 连接 ， 隔环相 连 ； 喷 射 混凝 土 材 料 为水 泥 、 沙石 ， 比例 为 １ ： ２： ２， 水 灰 比为 ０ ． ４ ５ ， 喷 碹 成 巷厚 度 为 ｌ Ｏ Ｏ ｍｍ ， 巷道 成 巷 后及 时进行 养护 ， 养 护 期为 ２ ８ 天。
一
．ห้องสมุดไป่ตู้
１ 、 巷道 传 统 支护 形 式 传 统支 护为锚杆 、 喷碹支护 ， 锚杆 间排 距为 １ ． ０ ． １ ． Ｏ ｍ， 喷碹 厚度 为ｌ Ｏ Ｏ ｍｍ， 药卷 为树脂 锚固剂 ， 采取 端头锚 固 ， 喷碹料 为水泥 、 沙石 ， 水 灰 比为０ ． ４ ５ ， 此 项支 护在 岩石稳 定、 整 体性强 的情况下 ， 巷道 支护基 本能达 到设计 效果 ， 但在遇 围岩 破碎、 穿断层 的情 况下 ， 此种 支护 方式 却遇 到了 困难 ， 尤其遇 大断 面情 况下 ， 施 工 中不仅注 锚杆药 卷 困难 ， 即使对 顶板 及时喷碹 ， 也 只是短期 效果 ， 随着顶 板 的 周 期来压 ， 首先 出现 的是顶 板碹皮 脱落 ， 刚开始是 小块碹 皮 ， 随后 是大 块 ， 不仅
三 施 工 工艺 １ 、 根据 巷道 的 中心、 腰线， 爆破 完后及 时对顶 板进 行临 时支 护 （ 用直径 ２ ０ ０ 毫 米粗 的圆木 ， 或 液压支 柱 ） ， 在 确保 顶板安 全 的前提 下 ， 按 打锚 索规 定的 间排 距对 顶板 进行 打加 长锚索 ， 将 破碎软 弱 的直接 顶 吊挂 于其 上的坚 固老 顶上 ， 把 破碎 岩层组合 成类似 铆钉 加固的组 合梁 ， 提高 了岩层 的整 体抗 弯能力 。 之后 ， 从 顶 板开始 挂钢 筋 网 ， 并 用锚 索托梁 压 紧钢 网 ， 网与 网之间搭 接为 ２ ０ ０ 毫米， 用铁 线逢 环必联 ， 联好 联牢 ， 随后 按锚杆设 计 的间排距打注 锚杆 ， 用锚 杆托盘 压紧钢 网， 打 完锚索 后必须 对锚索 进行打压 测验 ， 一 般锚索 预应拉力 应在２ ５ －３ ０ Ｗｐ ａ 。 ２ 、 为 防止巷 道 围岩 风化 ， 对巷 道初 喷厚３ ０ ｍｍ， 用 耙斗 机出货 ， 按 设计 尺寸 将 浮货 扒至 所需深 度 ， 再对 两帮进 行挂 网打 锚杆 ， 并使 用大 功率 气动扳 手将 锚 杆螺 丝上 紧 ， 使 网与 托盘 紧贴岩 壁 ， 最后对 巷道 复喷 厚度 至ｌ Ｏ Ｏ ｍｍ， 以此 类推 ， 循环施 工 。 若 围岩破 碎严 重 ， 锚杆、 锚索 药卷 难 以注入 时 ， 可 先对 顶板 采取注 双
软岩巷道支护技术应用探讨
合 理 范 围 内控 制 巷道 变形 、维护 围岩稳 定 的 目的。其 重 点 应该 考 虑 的是 ：巷道 支 护体 系 的强 度 和柔 度 要 与 通 过 加 同后 围岩 自承 能力 相 匹配 ，最 大 利 用 围岩 自承
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ａ ｌ ｏ ｇ ｙ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｓ ｉ ｔ ｅ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ， ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ （ Ｉ ｌ ｂ ｏ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇ＋
适 应 由于 开拓 带来 地 压导 致 的 围岩变 形 ，从 而 实 现在
比法简单 、易用 ， 但科学依据不足 ，带有盲 目性 ；理 论计算法大多只能作为设计参考 ，不能直接用于生产 实 践 ；现 场监 控 法 比较 实 用 ，具 有可 靠 性 和合 理 性 ， 但 实 测 费 用 高且 受 手 段 和 条 件 制 约 ，精 度 不 宜 确 定 。 因此在 实践 中多采 用 工程 类 比与现 场监 控 相 结合 的方 法 ，也 就是 通 过工 程 相似 条 件下 或 已有类 似 巷道 支 护 效 果 和 围岩变 形情 况 、围岩 类别 和 地 质条 件 、采动 影 响 以及巷 道特 征 与使 用 条件 ，参 照 已有 的实 践 经 验参 数 ，确定 开掘 巷道 的支 护参数 、支护 时 间［ ４ １ 。
浅谈高应力软岩下的岩巷支护
●Ｉ
浅谈 高 应 力软 岩 下 的岩 巷 支护
芦
（ 龙煤黑龙 江 鹤 岗 １ ５ ４ １ ０ ７ ）
［ 摘 要］ 益 新煤 矿为 鹤 岗矿业 集 团公 司开 采深度 较 深 的矿井 ， 地 面 标高５ Ｏ 米。 随着 开采 深度 的不 断增 加 ， 井 下岩巷 将处 于 更高 的地应 力环 境 中 ， 尤其 在地 质 构造 活动 强 烈的地 区 。 井 下巷 道支 护稳定 性更 加难 以保证 。 本 文就高 应力软 岩 的形成条 件进 行 了讨 论 ， 在掌 握高应 力软岩 巷道 的变形 特征 和支护 原理 的基础 上 ， 对 ３ 种 不 同的支 护方 式在 三水 平北 一石 门一 ９ ２ 中组 运输 石 门进 行 了实 践与 观测 ， 结 果表 明 采用注 浆锚 索技 术为 最适 合高 应力 软岩条 件 下的巷 道支 护方 式 。 ［ 关键 词］ 高应力； 软岩 巷道 ； 注浆 锚索 技 术 中图分 类号 ： Ｔ Ｄ３ ５ ３ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ４ ） １ ｌ 一 ０ ２ ３ ３ — ０ １
岩、 页岩、 煤 层及 灰岩 。
按 水灰质 量 比 ｌ ： ２ Ｊ Ｊ ｌ 入 到拌料 桶 内 ， 搅 拌均 匀 ， 再按 水泥 重量 的８ ％ 加添 加 剂。 添 加剂可 确保浆 液的稀释 度 ， 确保 注浆 过程不堵 塞注浆 管路 。 搅拌 均匀后 开 始 高压 注浆 ， 注 浆压 力不 小于６ Ｍｐ ａ 。 根据实 际 围岩情 况每 孔注 浆量为 ０ ． ３ — — ０ ． ７ ｍ３ ， 扩 散半 径约 为 １ ． ６ 米。 注浆过 程 要保证 一 次注 完 。 待注 浆完 毕后 及时 封堵 锚索 尾部 的封堵 头 。
软岩锚喷支护巷道施工要点分析
软岩锚喷支护巷道施工要点分析摘要：软岩巷道锚喷支护质量问题主要易出现在巷道造型、锚杆支护质量与喷浆等方面,它们这间的完美结合是软岩巷道锚喷支护的关键,进行这几方面的分析与探讨是巷道锚杆支护研究的主要方面。
关键词：软岩巷道锚杆支护施工要点支护技术我公司巷道除遇断层带等特殊情况外已全部采用锚网索或锚喷支护,基本取代了钢性材料的传统支护形式。
锚喷支护较传统钢性支护更有利巷道的支护,其优点是变被动为主动,有利于掘进机械化使用,加快了巷道掘进速度,同时便于巷道维护,节约巷道支护成本,具有非常明显的优势。
我公司通过几年摸索实现了全面的推广应用,目前虽然已经在公司实现了全面应用,但在技术理解,施工方法的掌握上还存在一定程度上的差距,导致巷道经常出现网兜、喷券、裂缝、脱皮等质量问题。
对此,就锚喷支护巷道施工中存在问题和应对措施分析如下:1、锚喷支护巷道施工中存在的问题1.1 巷道造型方面巷道造型存在着超挖和开挖不够,致使巷道造型不好啃骨头凸凹不平,留有底跟等。
1.2 锚杆支护质量方面1.2.1 锚杆安装质量方面锚杆角度不够,锚盘不贴岩壁,锚网连接不好,锚杆外露超长,锚杆间排距过大等现象。
1.2.2 后期管理方面由于围岩变形,出现岩石松动脱落锚杆松动、网兜等不能及时处理。
1.3 喷浆方面喷浆滞后,喷浆质量不达标。
2、锚喷支护问题带来后果分析(1)巷道造型完整围岩破坏最小,形成自然拱是主动支护最基本要点。
巷道凸凹不平对形成自然拱造成损坏,降低了岩体结构弱面的抗剪强度,破坏了围岩的完整性,降低了围岩的自身承载能力和巷道的主动支护能力。
(2)锚杆是起到加固自然拱的作用,锚杆角度不够,将极大衰弱加固自然拱的作用,锚盘不贴岩壁、锚网连接等问题,将直接影响围岩的稳定,出现岩石松动、脱落,将进一步减弱自然拱并影响后期喷浆质量。
(3)喷浆是锚喷支护关键一道工艺,而也是往往被忽视的一道工艺,特别在抢进尺时滞后现象更是经常发生,软岩巷道喷浆滞后造成围岩松动脱落严重,将会出现大量网兜,后期喷浆时处理不到位,将会形成大量稳患。
深井软岩层巷道支护形式改革
宽 ３ ６ 净高 ３ ０ 其 中墙高 １８ 拱高 １２ 。 ．ｍ， ． ｍ， ． ｍ， ．ｍ
３ ２ １ 喷射砼 锚 网带注方案 （ １ ． ． 图 ） （ ） 杆 ： 用 Ｈ Ｘ ０— ７ ３ Ｌ专 用 中空螺旋 注 １锚 选 Ｌ ５ ２／２ 浆锚杆 ， １０ ｒ 矩形布置 ， 长 ８０ ｍ， ａ 间排距 ８０ ｍ。 ０ｒ ａ
１ １ 煤层 ． 矿井含煤地层 为石炭 系下 统万寿组 ， 主要开采煤
对于这种软岩应尽量 采用拱形 断面巷道 ｉ 强化 围
岩的 自身主 动支 护作 用 ， 以保 持 巷道 围岩 的完整性 。 而该矿巷道原支护形式采用梯形 、 多边形及 木材、 强度 较低的砼砌块等 ； 支撑力极弱 ， 造成巷道破坏。
一
根据 围岩特征和 变形破坏 的程度 ， 围岩松动破 对
ｏ
坏严重 的地段 可采 用“ 喷射砼 ＋锚 网带 注” 支护 结构 Ｃ ５煤 层 底 板 标 高 ＋８０一 ＋７ ０ 地 面 标 高 ０ ０ ｍ， 形式 ； 围岩较完整 ， 对 松动 变形 较小 的地 段可采用“ 锚 网带” 支护 ， 表面风化严重 时要先喷射砼 。施工时根据 现场实际情况从 两种方案 中选取一种方案实施 。 总体工艺为 ： 棚 一修复岩 面一喷砼一钻装锚 杆 撤
图２ 钢筋带加工 图
（） ４ 钢筋网 ： 选用 ６ ｍ 钢筋焊接 网， ｍ 网格 １０Ｘ ０
１０ ｍ， ０ ｒ 网片规格 ９ ０Ｘ１０ ｔ ｉ ａ ０ ０ ｎ。 ８ ｏ （） ５ 注浆泵 ： 选用 Ｑ １２ Ｂ ５ 型便携式注浆泵 。
摘
要
该文主要介绍了在深井软岩层巷道地压 大、 巷道 变形严重情况下， 出比较合理 的巷道支护方案， 提 以及方案实施后取得 的较好效果。
关于软岩巷道支护形式探讨
开 滦 唐 ｌ 赵 庄 矿 ３ ２ 作 面 位 １ １ Ｉ ７ 工 ３ 三水 平 东 翼 ｔ石 ¨ ， 而标 高 ３ ｍ ， 作 地 ７ 工 而 标 高一９ ７ ～ １ ９ ｍ。ｊ部 为２ ７ 采 ９ｍ ０６ ３２ 区煤 柱 ， 三 水 平以 下无采 掘 工程 。 十 该 ｆ： １ 面 为 架棚 （ 棚 为 主 ， 杆 锚 索 为加 固措 施 ） 架 锚 巷 道 ， 宽４１ ４ｉｍ， 高 ２ ０ Ｉ Ｉ 运 输 道 净 ９ｉ ｌ 净 ８ ０ｎＨ ， （ 向 ） 长６３ ｍ ， ７ 层 顶 扳 施 Ｊ。 ｊ 走 全 ０ 沿 煤 ：山 ： 该 工作嘶受采深 及Ｆ断 层破碎带影 响 ， 两 帮煤 壁酥软 ， 底板 破碎。 扳 泥砺胶结 ， 顶 顶 参 差 状 断 口 ， 色 条 痕 ，含 少 量 植 物 叶 化 灰 石 ； 板 高岭 土 胶结 含 少 量植 物 叶 化 石 。 底 支 护 形 式 锚 梁 网雨Ｉ 拱 曼架 支 护 联 合 支 护 ， 金 施 工 后 巷 道 呋 鼓 、 形 严 莺。 后 曾 多次 采 变 先 用卧 底 维 修 保 持 断 而 ， 最终 基 本 满 足 使 用
要 求
剧 增加 。 ４ 软 岩 巷 道 围 岩 变 形 在 不 同 的 应 （） 力作 用 ， 具有 明显 的 方 向性 。 巷道 自稳 能 力 差 ，白稳 时 间 短 。
的 完 整性 。 ・ 情 况 下， 而 股 巷道 支护 ＝ 要 指 ｝ ＝ 对 顶 板 和 巷 道 两 帮 的 支 护 ， 律 忽 略 了 对 往 底板的管理 。 对 巷 道 底 板 岩 性 为 较 软 的
３针对巷道变形 的应对措 施
３． 金拱支 架加 底梁 １
埘 十 巷 道 顶 底 板 破 碎 ， 层 酥 软 的情 煤 况 ， 往支 护形 式 采 ｝ ｌ ． ｉ ２ Ｕ型钢 会 以 ｆ ５ｎ ｊ０ ５ 拱 支 架 配 合 小 扳 及 丝 编 网 支 护 ， 生 底 鼓 发 后需 要 多次 起 底 清 卧 ， 仪 Ｉ程 最 火 ， 不 ： 占用 人 力 多 ， 【影 响 常 的 运输 、 风 及 行 人 而 ］ ＿ 通 需 求。 据观场实际情况， 根 可用 普通 可缩 性 金 属拱 形 支架 加 底 梁 形 成 环 形 承 载 结 构 ， 配 合 小 板 、 定式 铁 撑 子和 金 属 网 片 形 成 封 闭 的 承 载 整体 ， 制 巷 道 围 岩 破 碎 区 的 抑 发 展 ， 大 限 度 的 恢 复 巷 道 围 岩 的 三 向应 最 力状 态 使 其 达 到 一 个 新 的 相 对 平 衡 。 梁 底 同 样 采 用 ２ Ｕ型 钢 加 工 ， 一定 弧 度 ， 端 ５ 呈 两
弱胶结软岩巷道支护实践与合理支护形式探讨
造成锚 杆 内陷现 象 ， 同时钢筋 网喷层是 柔性支 护体 ，
亓 荣 强 ， ： 弱 胶 结 软 岩 巷 道 支 护 实践 与 合 理 支护 形 式探 讨 等
２ ９
巷 道两 帮竖 向承受着 压应 力 ， 平 向基本不 受力 ； 水 在
（ ）被动 支 护应 该 采用 高阻 可缩 的支 护方 式 。 ４
２ 鲁 新矿 井 支 护状 况
鲁新矿井 ＋ ７ ５０ ｍ轨道石 门在施 工过 程 中进行
了多次支护 实践 。初次 支 护采 用锚 网 喷支 护 ， 锚杆 长度 ２０ ｍ， ２０ ｍ 间排距 ６ ０ｍｍ ｘ ０ ０ ０ｍｍ， 固长度 ６ 锚
７０ ｍ 钢 筋 网采用 经 纬 网 ， ６ ｍ 钢筋 ， ０ ｍ， ｍ 网格 间
支 护是 由于刚性 支 护 下支 护 结 构受 力 较 大 ， 加 了 增
整 体不稳 定 。因此 ， 弱 胶结 软 岩 巷 道 支护 中应 特 在
别 重视顶 板 的维 护 。 在 ＋ ７ 轨 道石 门施 工 过 程 中 ， 工 至 煤层 ５ ０ｍ 施
与 喷层连 接处破 坏 ， 果继 续 发 展 甚 至会 导 致 巷 道 如
巷 道变 形大 的特 点 ， 止支 护 结 构过 早 破 坏 。高 阻 防 力 的 目的是及早 施加 较高 的支护 力 ， 力限制 变形 ， 强 为 弱胶结 软岩巷 道 变 形控 制 争 取 时 间 ； 用 可缩 性 采
亓荣强， 王 勇
（ 内蒙古鲁新 能源有 限责任公 司 ， 内蒙 古 锡 林郭勒 盟 ０ ６ ２ ） ２ ３ １
摘 要 ： 于弱胶 结软岩巷 道 变形破 坏现状 ， 基 简述 了 内蒙古 鲁新矿 井 ＋ ７ 轨道 石 门支 ５ ０ｍ 护 实践 ， 总结 了弱胶 结软 岩巷道合 理的 支护 形式和 支护原 则 ， 于类似 条件 下的矿 井建设 对
煤矿软岩巷道掘进支护技术
煤矿软岩巷道掘进支护技术发布时间：2022-11-07T08:06:07.986Z 来源：《城镇建设》2022年13期作者：柳振海[导读] 近几年，矿井安全生产事故频繁发生，其中以顶板灾害为主柳振海平凉新安煤业有限责任公司甘肃省平凉市 744201摘要：近几年，矿井安全生产事故频繁发生，其中以顶板灾害为主，因采矿工艺不完善，采矿计划设计不当，导致采场范围增大，煤层上部的顶板失稳，受上覆岩石压力的影响，出现了严重的变形。
如果不能及时支护或支护力度不足，工作面顶板将会出现崩塌，导致人员伤亡。
为了解决矿工的工作安全问题，本文以煤矿软岩巷道为例，对掘进技术进行研究，分析了支护技术，提出了不同支护技术的应用方案，以期为相关工作人员提供参考。
关键词：煤矿；软岩巷道；掘进支护技术引言：开采矿井这项工作具有很高的技术含量，不合理的开采会给矿区的地质构造和水文环境带来灾难性的损害，还会危及矿工的生命。
在矿井生产中，既要保证生产工艺、装备水平达标，又要保证安全生产。
为了预防煤矿生产中的事故，必须采取科学的巷道支护技术，对采空区进行有效的防护，防止因地层的破坏而造成的坍塌，保障有关工作人员的生命，提高采矿工作的效率。
一、支护难点随着矿井的深入，不同的地质结构对巷道的稳定性有很大的影响，尤其是软岩巷道的短期变形和蠕变，对整个巷道的施工质量有很大的影响。
在软岩巷道开挖、支护施工中，因其特殊的地质条件和结构特征，使其施工困难，主要表现在：第一，软岩的强度较低，岩体容易破裂，很难保证其安全。
煤田地区软岩主要为泥岩、砂质泥岩和碳质泥岩，这些软岩具有节理发育的特点，在应力作用下容易发生变形和破裂，很难进行支护。
第二，高强度的围岩应力作用，导致岩体向软岩石转化。
随着矿井开采深度的增大，巷道集中应力持续增大于围岩，导致围岩失稳。
第三，矿井采空区地层中含有各种粘土矿，具有较高的吸水性，遇水膨胀，必须采取有效的防渗措施，防止后期采掘时因雨水而发生崩塌[1]。
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浅议软岩巷道的支护技术
张百强
软岩，目前任无统一的定义，一般来讲，软岩是软弱、破碎、膨胀、流变、强风化及高应力岩体的总称。
软岩巷道围岩强度等级低，结构松软，易吸水膨胀，因而巷道围岩变形大，易发生底鼓，软岩巷道支护是煤矿巷道支护的难点和重点。
王洼煤矿600万吨/年改扩建项目11采区轨道下山全长1283m，巷道净宽4.4m，净高4.0m。
巷道揭露地层主要是侏罗系延安组，岩性以粗砂岩为主。
岩石呈灰白色，夹黄色条带，巨厚层状，粗粒砂状结构，成分：石英85﹪左右，长石10﹪左右，其他矿物5﹪左右，分选性差，次棱角状，局部含石英颗粒。
巷道掘进后，围岩变形快，矿压显现明显，流变性显著，岩石遇水泥化。
该巷道经过长期的现场观测观察后，通过科学论证，现场实践，采用多种联合支护方法，取得了显著的成果。
下面首先对软岩巷道的压力特征、软岩巷道的支护要点做一简单总结。
1.软岩巷道的围岩变形和压力特征分析
软岩的力学性质对围岩稳定性有重要的影响，根据井下观测表明，软岩巷道的围岩变形有以下特征：
（1）围岩变形有明显的时间效应。
初始变形速度很快，变形趋向稳定后仍以较大速度产生流变，且持续时间较长，如不采
取有效的支护措施，则由于围岩变形急剧加大，势必巷道失稳破坏。
（2）围岩变形有明显的空间效应。
首先表现为围岩与掘进工作面的相应位置对其力学状态的影响，通常在距工作面1倍巷宽远的地方就基本上不受工作面掘进的制约；其次表现为巷道所在深度不仅对围岩的变形或稳定状态有明显的影响，而且影响程度比坚硬岩石大得多。
（3）围岩变形对应力扰动和环境变化非常敏感。
表现为当软岩巷道受临近开掘或修复巷道、水的侵蚀、支架折损失效，爆破震动以及采动等的影响时，都会引起巷道围岩变形的急剧增长。
（4）软岩巷道不仅顶板下沉量大和容易冒落，而且地板也强烈鼓起，并伴随两帮强烈位移，尤其是黏土层，受流水侵蚀引起的泥化导致鼓底更为明显。
（5）软岩巷道的自稳时间短。
松软岩石的自稳时间通常为几十分钟到十几小时，有的顶板一暴露就立即冒落，这主要取决于围岩暴露面的形状和面积、岩体的残余强度和原岩应力。
因此在决定巷道掘进方式和支护措施时必须考虑到巷道围岩的自稳时间。
2.软岩巷道支护要点总结
软岩巷道的支护理论比较多，主要有联合支护理论、锚喷-弧板支护理论，高预应力、强力支护理论，其中联合支护、高预
应力、强力支护理论近年来在我国矿山行业应用比较广泛，具体操作时还应考虑以下问题。
（1）选择合理的巷道断面。
由于松软岩层地质情况非常复杂，巷道支护不单纯受围岩的重力作用，有时周围都受到很大的膨胀压力，甚至有的巷道的测压比顶压大几倍。
若采用常规的直墙半圆拱或三心拱型断面显然难以适应，往往造成巷道的破坏和失稳。
因此合理选择断面形状对维护松软岩层的巷道尤为重要。
巷道断面形状主要根据地压的大小和方向来选择。
软地压较小，选择直墙半圆拱型断面是合理的；若巷道周围均受到很大的压力，则以选择圆形巷道断面为宜；若垂直方向压力特别大而水平方向压力小，则选用直立椭圆形断面或近似椭圆形断面是合理的；若水平方向压力特别大而垂直方向压力相对较小时，则选择曲强或矮墙半圆拱带底拱。
（2）选择合理的巷道位置。
应尽量将巷道布置在遇水膨胀小、质地均匀、较坚硬的岩石内。
实践证明，回采动压是造成煤层底板岩石大巷破坏的主要原因。
煤层开采以后，其底板岩石大巷的压力就有明显的增加。
软岩巷道掘进必须采用浅眼小炮、光爆等控制爆破，多采用预留光面层的光面爆破，必要时采用风镐或手稿等人工成型掘进法，对特别松软破碎者可采取临时超前锚杆支护法。
软岩巷道掘进后应尽早喷射薄层混凝土，封闭围岩，以防止吸水、潮解风化，进一步保护围岩，然后打锚杆或加金属网、复喷、架可缩型支架，及时构成有足够支护抗力又有足够的
柔性及可缩型的一次支护。
王洼煤矿11采区轨道下山420m-540m段巷道施工后，大部分出现不同程度的破坏现象，对此段巷道喷砼封闭后，经过一段时间进行压力释放，同时进行矿压观测，根据观测结果，随后采取措施进行二次支护。
此段巷道掘进时发现矿压明显，遂决定将巷道断面在初掘时放大300mm，经过一段时间泄压后，首先，外层采用锚网喷支护，锚杆采用Φ20×2000mm的螺纹钢树脂锚杆，锚杆间排距为700×700mm，金属网采用Φ6.5的钢筋制作，网片规格为100×100mm，搭接长度为100mm，搭接处扣扣相连，喷射砼强度为C20；其次，架设U29型钢棚，棚间距为700mm，棚腿梁搭接500mm，棚与棚之间采用三根槽钢制作的拉杆连接，中线处一个，左右拱基线处各安装一个。
钢棚架设完毕后，棚后的空隙处采用木背板刹紧、背实，最后进行C20混凝土喷射。
经过联合支护后，很长一段时间观测证明这种联合支护方式还是行之有效的。
软岩巷道因为地质条件的不同，破碎程度，显压情况也是不一样的，因此，联合支护必须根据不同的地质条件选择不同的支护方式。