深层高应力软岩巷道支护的研究

郜玉魁

（淮北矿业集团芦岭煤矿，安徽 宿州 234000）

摘要：本文依据芦岭-900大巷生产中所面临的变形、破碎等急需解决的问题，分别通过理论分析顶板来压、底鼓的原因，及后期采取的支护方案进行总结，得出了巷道围岩在不同支护方案下的围岩应力应变情况，为深部开挖总结一些经验。

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关键词 ：软岩巷道；顶板来压；巷道支护；巷道底鼓

中图分类号：TD3文献标志码：A文章编号：1000-8772（2014）19-0203-01

1引言

巷道底鼓是一个非常复杂的物理变化及力学作用的过程，它与巷道围岩性质、应力状态及采取的支护方式有很大的关系[1-3]。芦岭-900大巷的底鼓，应该有以下原因引起的：

（1）围岩含有黏土类矿物成分。-900大巷为芦岭三水平开拓大巷，布置在10煤底板、局部围岩强度较低，围岩成分主要是粉砂岩，泥质胶结，性脆。顶板泥岩主要有高岭石等矿物含量较高。黏土矿物遇水膨胀是引起底鼓的重要物理原因。

（2）水的影响：-900大巷富黏土矿物的底板岩层长期处于侵水状态时，侵水进入岩层引起底板岩层体积增加，并且降低岩层强度，使底板成为释放地应力的突破口，加速底板变形。

（3）深部构造力的影响

围岩存在较大的自身重力。构造应力与巷道轴向夹角岩层的走向大概在20度左右，加速了巷道的变形量。

（4）巷道支护不合理

二次支护只是一次支护简单的重复，不能起到弥补加强的作用，而且后期的锚索退劲现象严重，锚索梁大规模的变形。

2 巷道底鼓的治理技术

2.1支护形式的确定

针对-900大巷的围岩条件和服务年限，结合近年来深部软弱岩层支护技术研究的最新研究成果，及-900大巷局部修复段的成功经验，提出了岩石内部加固注浆稳定围岩，外部骨架式钢带支护围岩的方式。然后采用深部高压注浆，延伸注浆半径[4-5]。

2.1支护参数的优化

注浆锚杆规格φ20×2000mm（利用钢管加工），一般滞后于二次支护后或穿叉于二次支护之间打设，全面断矩形布置，间、排距1600×1600mm。采用适时全面断注浆加固围岩。注水泥单液浆，水灰比1：1，注浆终压定为3MPa，封孔采用快速水泥卷，封孔长度500mm。

3 治理效果及结论

通过对巷道顶帮进行锚带支护、注水泥浆及底板锚注支护。封闭了巷道围岩的裂隙，也减少了底板进水量。使破碎底板围岩被胶结成拱形连续体，改善了巷道围岩的条件，提高了顶帮及底板岩层的硬度，增大了承载能力（见图1）。治理效果较好。

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参考文献：

[1] 兰永伟，张永吉，深部开采条件下巷道底鼓机理的研究[J].矿业研究与开发，2005，25（1）.

[2] 何满潮，邹正盛，邹友峰.软岩巷道工程概论[M].徐州：中国矿业大学出版社，1993.

[3] 康红普，王金华.煤巷锚杆支护理论与成套技术[M].北京：煤炭工业出版社，2007.

[4] 何满潮，袁和生，靖洪文，等.中国煤矿锚杆支护理论与实践[M].北京：科学出版社，2004.

[5] 付荣，范明建.煤炭软岩巷道支护现状及发展趋势[J].煤，2007，16（6）：10-13.

（责任编辑：赵蕾）