深部开采矿井巷道修护经验

摘 要：在对矿井深部进行开采的过程之中，随着深度的不断加深，地应力逐渐增大，围岩的地质条件也随之不断恶化，这在很大的程度上增大了巷道支护的难度，使深部矿井的支护问题变得愈加突出。目前张小楼井巷道修护工作存在修护周期长，巷道修护效果不能承受深部矿井高应力作用，再次修护率高等问题。通过优化支护方式、探索新的支护方法来研究高应力区域失修巷道快速修护技术，提高巷道修护质量，减少矿井修护支出。

关键词：修护 优化巷道支护 总结与推广

中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（b）-0101-01

虽然庞庄煤矿张小楼井近年来在高应力软岩巷道支护方面取得了一些成效，但由于现有生产矿井的开采深度已在千米以下，现有支护技术已经不能满足在千米深井之下作业的要求，因而对常规高应力软岩巷道支护技术进行优化势在必行。通过技术优化，形成一套切实可行的支护技术体系，不仅能确保张小楼井安全、高效生产的实现，同时也能为徐州地区其他深部矿井提供一些有益的参考。

1 问题解决方案

1.1 常规支护技术优化

深部高应力软岩巷道的支护是一个时间、空间问题，因而常规支护技术的单一性、开放性不能适应工程实施的需要，必须针对其特点采取科学合理的支护措施。

（1）增大围岩的强度，尽量避免围岩被破坏，增强围岩自承能力。可采取以下措施：积极推广光面爆破，减少围岩震动，控制围岩环向裂隙，保持围岩的整体强度；有效保持巷道周边的光滑平整，防止产生应力集中。

（2）优化和改进常规巷道的初次支护形式，可以采取以下措施：改变壁厚支护结构，巷道开挖后先初喷及时封闭围岩，然后进行打眼安设锚杆和挂网，最后再进行一次复喷，充分发挥金属网的抗拉性能和混凝土抗压性能。

（3）采用强、长锚杆，增加围岩自承圈厚度，实现厚壁支护。

（4）针对不同失修程度巷道采用不同修护方式，对巷道失修情况较轻的，可以直接补打锚杆；对失修情况较为严重的巷道，采用先打锚修护后套棚的联合支护方式修护；对于失修情况特别严重的巷道，必须先制定解危措施，待应力释放后才能开始施工。

1.2 对支护新技术新工艺的探索

1.2.1 深部岩巷采用底角锚杆控制巷道底鼓技术

底角锚杆，可以在巷道角部形成自承能力较高的承载拱，这样不但可以减弱巷道底角部应力的集中程度，还可以控制底角围岩塑性区的发展；底角锚杆还可以提高巷道底角部围岩的强度，从而减小两帮的塑性变形；底角锚杆还能有效地切断来自巷道两侧的高应力滑移线，从而起到消弱来自巷道两侧的挤压应力，控制底板鼓起变形的作用（如图1）。

1.2.2 岩巷围岩层理裂隙发育带采取注浆、预留断面支护方式

要想提高岩体的自承能力，就要选择巷道在剧烈变形阶段过后进入缓慢变形阶段的初期，对巷道进行全断面注浆加固。随着浆液注入岩体裂隙，围岩的结构得到了加固，其粘聚力、内摩擦角及弹性模量也得到了提高。此外，事先考虑巷道变形量，增大巷道断面，有利于保证围岩变形后巷道的使用要求。采用注浆锚杆注浆，首先要利用浆液封堵围岩的裂隙，以达到隔绝空气，防止围岩风化和被浸湿的作用，从而保证了围岩强度，同时还要配合锚、网、喷+锚索联合支护形成一个多层、有效的支护组合拱，以提高支护结构的承载力。

1.2.3 深部大断面软岩巷道采取加密锚杆支护方式

通过在承载应力最薄弱位置增打一根加密锚杆，减小了两锚杆之间承载梁的间距，使锚杆承载应力重新分布，缩小了承受应力薄弱区的范围，有效地控制了巷道的变形量。与原支护锚杆配合形成深部与浅部交错锚固，有效控制巷道围岩变形，尤其是减轻了拱顶及肩窝的破坏程度。

2 结语

（1）深部高应力软岩巷道的支护是一个时间、空间问题，即巷道支护的顺利实施与每个支护措施的支护顺序、位置、时间等因素密切相关，因此在实施巷道支护的过程中必须要严把质量关，注重每个环节，严格按照科学规定化实施。

（2）张小楼井巷道属于深部矿区典型的高应力巷道，具有变形量大、初期变形速度大、变形持续时间长等特点，而地质构造、围岩性质、重力场等多种力学的共同作用又增加了巷道支护的复杂性和特殊性，另外常规支护形式的单一性，加上对巷道支护的时间、空间因素估计不足，使得控制围岩的变形破坏难度也随之增大。

（3）采用锚网梁索喷+底脚锚杆+注浆加固等优化支护技术，先让后抗、先柔后刚，有利于多层有效的支护组合拱的形成，从而提高了支护结构的整体性和承载能力。实践证明这种优化支护技术可防治围岩的变形破坏，支护效果非常明显，其他深部矿井可以参考借鉴。

参考文献

[1] 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.

[2] 赵全福.矿山压力与岩层控制[M].北京：煤炭工业出版社，1989.

[3] 曲文中，徐有全.锚注支护在淮北矿区的应用[J].煤矿开采，2006（10）：38-39.

[4] 张大钊，强岱民.义马矿区软岩巷道支护实践[J].煤炭科学技术，2000（7）：8-9.

[5] 常聚才，谢广祥.深井巷道围岩滞后注浆加固的合理时间[J].黑龙江科技学院学报，2011（5）.

[6] 袁亮，薛俊华，刘泉声，等.煤矿深部岩巷围岩控制理论与支护技术[J].煤炭学报，2011（4）.