软沿巷道支护方式浅析

【前言】软沿巷道支护方式浅析由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。2 对于造成软岩巷道破坏的原因的分析 （1）由于围岩的岩石性质，及其所受的力学性质对围岩的牢固性和稳定性具有极大的影响，因而主要是由山泥岩或沙质泥岩构成的S21绞车道上山巷道，由于泥岩或沙质泥岩的膨胀性，造成岩体强度十分差，变形非常严重；并且由于S21绞车道...

摘 要：随着矿井开采深度的延伸及采动影响，巷道底鼓严重，顶板和两帮来压明显，巷道修护频繁，制约了矿井正常生产。四川威远集随着矿井开采深度的延伸及采动影响，巷道底鼓严重团叙永煤矿通过对S21绞车道上山巷道破坏原因的分析，采取了一些新的支护方式和新的支护工艺，取得了良好效果。

关键词：软岩 巷道变形 支护方式

中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（c）-0092-01

1 软岩巷道地质概况

四川威远集团叙永煤矿属附和近距离煤层群开采，其中S21绞车上山布置在C20煤层和C19煤层旁边，间距约25 m，S21绞车道上山巷道主要是由山泥岩或沙质泥岩构成的，蒙脱石和伊利石的含量非常高，属于极为典型的膨胀性软岩巷道。自该矿井投入生产以来，该巷道虽然经过多次翻修，但均未起到很好的效果，巷道底鼓量大，变形严重等问题依旧十分严重。

2 对于造成软岩巷道破坏的原因的分析

（1）由于围岩的岩石性质，及其所受的力学性质对围岩的牢固性和稳定性具有极大的影响，因而主要是由山泥岩或沙质泥岩构成的S21绞车道上山巷道，由于泥岩或沙质泥岩的膨胀性，造成岩体强度十分差，变形非常严重；并且由于S21绞车道上山巷道的围岩的裂隙在随着地质变化不断地发育的原因，一部分矿井水通过不断发育的裂隙逐渐渗透到围岩深部，致使岩体强度严重弱化并引起膨胀，破坏巷道原有支护。（2）该矿属于附和近距离煤层开采，巷道两边布置工作面多，采煤工作面回采期间采动支撑压力对围岩破坏有较大影响。（3）巷道支护方式采用注浆固化，工字棚支护，工字钢结合人工假顶二次支护等，不能适应巷道变形的需要。

3 软岩巷道的几种综合支护方式

依据S21绞车道上山巷道的破坏情况，可以采取以下几种方式对巷道进行维护。

（1）对于巷道破坏情况较轻，断面能满足使用要求的区段，可以采用人工假顶或者锚网支护的方式对巷道进行维护。（2）对于巷道破坏情况较重，但断面能基本满足使用要求的区段，可以采用人工假顶和锚喷联合支护的方式对巷道进行维护。（3）对于巷道破坏情况极重、围岩压力明显、巷道破坏失修严重、断面不能满足使用要求的区段，可以先在巷道顶部及两帮喷射混凝土，然后采用高水速凝材料预注浆对巷道破坏岩体进行固化，最后在刷大断面后采用锚网加网壳进行联合支护；底板修护可先采用高水速凝材料预注凝进行固化后，采用锚网加浇注混凝土反拱联合支护。

4 锚注网壳支护工艺

4.1 锚注网壳支护技术工艺过程

锚注网壳支护技术工艺过程可分为：预锚喷—第1次注浆固化—巷道扩刷—锚网支护—网壳支护—喷浆固化—第2次注浆固化等几个阶段。

4.2 注浆固化

根据注浆固化相关理论及矿井的实际情况，列出如下注浆固化相关参数：（1）根据S21绞车上山围岩遭到破坏的严重程度，取1～2 MPa的注浆压力，注意最高不要超过3 MPa。（2）由于注浆量容易受到裂隙发育程度、围岩破坏程度、注浆压力、封孔质量、管路水压等多种因素的影响，所以在原则上注浆量以注浆一直到注不进去为止。（3）注浆扩散半径3 m以上；注浆孔深1.5～2 m、封孔长度1.0 m、孔径42 mm；

（4）需要注意的是注浆孔可以分两次布置，这样可以有效地防止注浆之间串浆。第一次排距6 m，第二次在中间打一排，保持排距3 m。（5）浆液的水分比1.2～1.5，采用双液注浆工艺，分为钻孔、封孔、制浆、注浆、清洗等5个阶段。注浆固化两个阶段工艺过程相同。

4.3 锚杆支护

根据对S21绞车上山围岩地质状况的分析来看，可把锚杆支护的参数设为：高强度螺纹钢锚杆的直径为20mm，长度为2000 mm，间排距为800 mm，每根锚杆两支树脂药卷为CK2350；锚索长度为6000 mm，每排3根，间排距为2×3.2 m，每孔两支CK2350药卷，铺设金属平焊网。具体锚杆布置如图1。

4.4 网壳支护

网壳的结构为双层双曲网壳，每付支架由一块顶网，两块侧帮网和一块底网对头拼装而成，并且在接头处安装一块40 mm厚的可缩木条，接头要用螺栓连接，以便施工时可以进行连续安装。

4.5 喷浆固化

为了达到最佳效果，应该在铺设网壳支架结束后立刻进行喷浆固化工艺，其中混凝土的配合比为，水泥∶黄沙∶石子=1∶2∶2；厚度，以覆盖住网壳下旋钢筋为标准，一般来说厚度范围在50～150 mm之间。

5 综合分析

分别在锚注网壳支护巷道、锚注支护巷道和锚网喷巷道等3个位置，设置测点间距为50 m的三个测点，这样做的目的是为了进一步了解、分析支架的受力状况及其变形规律，以及在相同的地质条件下不同的支护形式所起到的不同的支护效果。通过对3个测点顶底板位移量等技术参数的比较分析后得出如下结论。

（1）围岩在采用锚注网壳支护技术前屈服区域较大，而在采用锚注网壳支护技术后，由于岩体内裂隙之间充满了加固材料，围岩弱面的强度以及围岩自身的承载力，得到了增强。

（2）巷道在采用锚注网壳支护技术后，巷道变形量约为采用普通锚网喷支护巷道的变形量的1/2，巷道变形量减少十分明显。

（3）三种支护形式中，采用锚注网壳支护的强度最大，锚注支护强度次之，普通锚网喷支护强度最小。

6 结论

（1）通过实践得出，网注网壳支护强度较大，该支护可以有效的增强巷道稳定性，抵御软岩巷道的膨胀变形，防止围岩破坏范围的扩大，较普通锚网喷和一般支护相比明显的优势。（2）由于锚注工艺现场操作工序多，材料配置不易掌握，因而锚注工艺比较复杂。另外，锚注工艺的注浆材料成本较高，且施工中注浆材料易随围岩裂隙而发生跑漏，容易影响注浆效果。

参考文献

[1] 金峙.最新矿山井巷掘进施工新工艺新技术实用手册[M].北京：中国煤炭出版社.

[2] 汪理全，徐金海，张东升.矿业工程概论[M].徐州：中国矿业大学出版社.

[3] 川南威远煤矿叙永矿安全生产办公室，叙永煤矿技术科.