新景矿轨道大巷底鼓治理技术

摘 要 针对新景矿一水平轨道大巷底鼓严重的问题，分析了底鼓成因，提出了底板采用锚索束加固，并进行深部注浆的底鼓治理技术。现场试验表明：治理后半年巷道底鼓控制在50 mm，顶板及两帮基本未变形，且巷道变形已经稳定。说明采用该底鼓治理技术有效的控制了大巷的底鼓，为该矿类似条件巷道底鼓治理提供了借鉴。

关键词 底鼓；深部注浆；锚索束加固

中图分类号：TD327 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）01-0113-01

山西新景矿于1990年开工建设，1997年8月投产为大型现代化矿井。该矿位于阳泉市区西部，距阳泉市中心11 km。井田东西长约10.5 km，南北宽约8.5 km，面积约64 km2。含煤地层为石炭～二叠纪，煤系平均总厚度为181.0 m，煤层平均总厚度为18.63 m，含煤系数为10.3%。共含煤19层，其中稳定且全区可采的有3#、15#煤层。该矿一水平轨道大巷为永久巷道，埋深500 m，其中4000 m-5000 m之间受周围盘区开采及埋深的影响巷道底鼓严重，近三年返修了5次，平均每次返修卧底量50 cm，累计底鼓量达到了250 cm，且巷道一直没有稳定，还处于蠕变阶段。巷道顶板及两帮基本没有变形。因此，必须对巷道底鼓进行加固治理，保证大巷稳定。

1 轨道大巷概况

轨道大巷为直墙半圆拱形巷道，净断面4500 mm×3650 mm，巷道顶和两帮采用锚梁网喷联合支护。支护参数：顶板采用Φ20×2000 mm螺纹钢锚杆，两帮采用Φ18×1800 mm圆钢锚杆，间排距800 mm×800 mm；拱顶锚索每排布置3根，锚索长度6200 mm，间排距1800 mm×1600 mm；锚杆间使用梯子梁连接；表面喷射100 mm厚的混凝土，该条巷道在15号煤顶板中，距离15号煤顶板约45 m。该巷道所在层位为中粒砂岩，底板主要为石灰岩、砂质泥岩、中粒砂岩、灰岩，裂隙发育，较软，其中有一层0.19 m的11号煤煤线。

2 轨道大巷底鼓影响因素

2.1 采动影响

轨道大巷左右两侧均为盘区工作面，工作面停采线与大巷间的煤柱宽度一般为100 m-150 m，但新景矿该区域工作面回采过程中超前支承压力影响范围大部分为200 m，故轨道大巷已经在采动影响范围内，说明采动对巷道底鼓产生了一定的影响。

2.2 地质因素

巷道位于比较稳定的中粒砂岩中，但底板因受采动影响已经返修了多次起底量累计2.5 m，根据柱状图显示目前巷道底板为0.6 m灰岩现场调查发现该层灰岩已经破碎，以下是11#煤线及3 m砂纸泥岩，底板岩层强度较低，易于发生底鼓。

2.3 埋深影响

该巷道埋深平均500 m，在阳泉矿区基本属于深部开采，受地应力作业巷道底板软弱岩层更加容易破碎，向上鼓起。

2.4 底板水作业

现场调研发现，巷道底板岩层中含水，地下水对围岩强度弱化较严重，一旦围岩受附加外力（采动应力）的作业，就容易发生底鼓。

3 大巷底鼓加固技术

根据轨道大巷特点及受多种影响因素的作用，研究确定底鼓治理采用两步进行，一是底板进行锚索束加固，通过锚索束给底板岩层施加径向应力，提高底板岩层围压，从而提高岩体自身强度；二是进行底板深部注浆，因底板岩层中有水说明裂隙比较发育，必须进行裂隙空间的填充，将地下水驱赶远离巷道。

3.1 锚索束加固参数

锚索束由三根Φ17.8×8.300 mm钢绞线组成，相邻锚索束间连接梁为两根槽钢焊接形成，长4m，托盘为400 mm×400 mm×16 mm钢板制作。每排布置三组锚索束，巷道中线一组、在距离巷道两帮300 mm底板各布置一组。排距3000 mm。每排两侧锚索束向巷道两帮方向外摆15°。如图1所示。

3.2 注浆参数

深部注浆孔间排距1500 mm×3000 mm，底板每排布置3个注浆孔，直径为Φ42 mm，孔深均为3 m。具体布置如图1所示。浅部注浆压力控制在3 MPa-5 MPa之间。

3.3 支护效果

2013年10月3日现场开始进行底板治理，至2013年12月31日加固底板巷道400 m，现场进行了围岩变形观测，发现两帮及顶板基本没有变形，巷道底鼓量累计50 mm，其中监测段巷道受采动影响近一个月，经统计两个月内，起底及加固期间底鼓量20 mm，受采动影响底鼓量30 mm，施工后60天围岩变形趋于稳定。如图2所示。

图2 底鼓变形量曲线

5 结论

轨道大巷采用锚索束+深部注浆的底板加固技术，加固后巷道受到将近一个月的采动影响，整个期间巷道底鼓较小，有效的控制了巷道底鼓，为该矿类似岩巷底鼓治理提供了经验借鉴。

参考文献

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作者简介

许国胜（1964-），男，河北井陉人，采煤工程师，1989年毕业于阳煤工大中专班，采矿工程专业，2012年取得山西煤炭职工联合大学机电一体化专业大专文凭，现为山西新景矿煤业有限责任公司副总经理。

李育朋（1981-），男，陕西西安人，采煤工程师，2003年毕业于西安科技大学，采矿工程专业，现为山西新景矿煤业有限责任公司主任工程师。