深井高应力软岩回采巷道支护对策分析

[摘 要]本文通过对一般回采巷道支护效果的分析与研究，对现今高应力软岩回采巷道支护方式中存在的不足之处进行了总结，并就在低围岩状态下，高应力软岩回采巷道具有的特殊变形破坏性进一步的解析，针对回采巷道中存在的问题提出了有效的解决对策。

中图分类号：TE245 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）40-0178-01

随着我国加大了对煤矿的的需求与开采，浅部煤矿资源正日渐枯竭，加之开采深度的愈大，地应力水平也就愈高，有一些在浅部低应力环境下呈硬岩特征的岩石，到了深部高应力的环境下则就转换成为了难支护的软岩，成为高应力软岩类型。虽说像德国、英国等产煤大国已经有了很多关于深部开采的经验，但是也都未对高应力软岩工程总结出有效的支护方式。本文就对目前在高应力软岩回采巷道支护中的不足之处进行了分析，并提出相应的解决对策

一.深井高应力软岩回采巷道支护存在的问题分析

随着煤矿开采深度的增加，覆岩自重压力及构造应力也随之增大，普遍使用的锚杆支护或者是工字钢棚支护方式愈加难以控制，由于深井高应力围岩软化等都会引起变形或者是破坏的问题，主要表现在以下几个方面。

第一，使用工字钢棚支护时，在初期时支架对围岩形成的约束力不大，无法对其变形进行控制，造成较大的松动范围；在后期时支架更是难以承受围岩变形对其施加的压力，因此导致发生棚梁弯曲、下沉，支护失效，巷道断面减小等各种问题，影响到运输、通行的安全。

第二，如果使用常规的锚杆支护，它本身的围岩自承圈厚度就很小，通常来说只有600mm，无法与较大的围岩压力相抵抗。

第三，由于受到构造应力或者是高应力的极大影响，在巷道结构中比较薄弱的地方会首先出现变形、围岩松动等情况，继而由于受到破坏形成破碎区，随着破碎区逐渐的发展会造成围岩自承圈受损。当深井高应力软岩巷道使用的是常见的锚网支护时，它本身就对围岩表面没有较强的约束力，无法对围岩的局部破坏神之破碎区的逐渐发展进行遏制，因此导致围岩破坏。

二.高应力软岩回采巷道围岩破坏特点分析

（一）变形的不对称

在巷道变形时，其高帮的变形总是比低帮变形大，沿空侧总是比实体侧的变形大，导致其变形具有不对称的特性；另外，巷道高帮与低帮的移近速度也比顶板下沉的速度大。

（二）敏感性强

当高应力软岩受到外界采动的影响时，不仅围岩的破坏速度会不断增快，而且破坏更为严重，破坏的区域也会愈加增大。

（三）围岩四周来压

当发生高应力软岩巷道四周来压的情况时，如果不能使用支护予以支挡，则会导致该位置形成薄弱区，影响到整个巷道被全部破坏。

（四）变形量高

在服务期间对巷道进行观测，高帮与低帮的移近量高达300～900mm，而顶底板的移近量已经高达300～700mm。

（五）自稳时间短

在巷道掘进的第1～2d过程中，较低的变形速度为5～10mm/d，高的则高达50～100mm/d，另外，在动压作用时，还会在很大程度上影响到自稳时间的长短。

三.深井高应力软岩回采巷道支护有效对策分析

在巷道开挖之后，岩体的应力状态会随之发生改变，直接降低围岩强度，并在巷道周围形成较为松动的区域，在很大程度上影响到巷道结构的稳定。确保巷道结构的稳定性，是进行巷道支护的根本目的。

如果说发生了巷道围岩结构不稳定的情况，也就是指围岩发生了一定的位移，且其位移范围超出了既定的位移量，无法再满足巷道对其提出的使用要求，并对巷道施工造成一定威胁，很容易发生安全隐患，因此，必须要及时、有效的予以处理。

在巷道工程中，巷道支护结构是其中的一个重要环节，它起到的根本作用不是为了承受荷载，而是避免由于围岩的松动影响到其稳定性。而且支护结构自身不会发生失稳问题，它的失稳是受到围岩的影响，因此，巷道支护的根本作用就是提高围岩强度，增强围岩荷载力，维护围岩的平衡性。因此，对于深井高应力软岩回采巷道来说，必须要采取有效的支护对策。

（一）提高围岩自承力

由于媒体呈松软的状态，为了降低围岩的破坏程度，提高围岩强度，对于巷道帮来说应该将塑料网加入到护帮金属格网中，以此来起到加长服务周期的作用，确保锚杆的作用能够有效发挥出来。

（二）适当调整巷道两帮

由于煤层具有一定倾角，基于此，如果说巷道两帮的高低差异大于700mm时，必须要根据顶板的斜长来增加锚杆根数的设置；同时，巷道两帮的锚杆应该以不对称性进行布局，对于高的一帮来说要提高其支护等级。

（三）合理选取锚杆支护方法

在进行深井高应力软岩回采巷道的支护时，必须要选用强度高、初锚力高且阻特性高的锚杆系统，通过增加网梁带刚度与强度的手段，来提高围岩表面的约束能力，对可能会由于围岩变形而发生的破坏碎区及其向更大的范围发展起到有效的限制作用。

（四）合理选取锚固剂

在进行锚固剂的选择时，应该使用性能高的树脂药卷并通过全长或者是加长的锚固方式，起到对巷道厚壁支护的作用。首先，使用全长锚固或者是全螺纹钢等强度较高的锚杆，以此来增大围岩自承圈的厚度，起到对厚壁支护的有效作用；其次，是进行对锚索的加固处理，本身锚索就有较长的长度，而且能够深入到稳定性较高的岩层中去，将锚索予以加固，降低围岩的受力强度，实现对厚壁的支护；最后是通过改变支护结构来达到有效支护的作用。

结束语

综上所述，通过对深井高应力软岩回采巷道变形破坏特点进行了分析，并就支护存在的问题及相应的解决措施进行了探讨，得出，要对高应力软岩回采巷道进行加固，降低其变形问题的发生，安全、有效的发挥作用，保证矿井的安全生产。

参考文献

[1] 高召宁，孟祥瑞.深井高应力软岩沿空回采巷道安全支护研究[J].陕西煤炭.2007（02）.

[2] 王俊超.高应力软岩回采巷道锚网索耦合支护技术研究[J].西安科技大学.2013（03）.

[3] 梁伟彬.深井高应力回采巷道让压锚杆支护技术[J].中州煤炭.2012（05）.