软岩巷道联合支护技术应用研究

软岩巷道联合支护技术应用研究＊赵　云（汾西矿业双柳煤矿 山西 033300）摘要：山西某矿二采区运输大巷在二1煤层下部软岩中掘进，巷道原采用锚网喷+U型钢的支护技术，存在巷道围岩变形量大，需要经常对巷道进行修整等问题，基于此，笔者在对巷道支护技术进行分析的基础上，提出采用锚网喷+U型钢+中空注浆的联合支护技术，现场实践表明，该联合支护技术能有效的保证巷道围岩稳定，巷道围岩变形量得到较好的控制，为矿井安全高效生产创造了有利条件。

关键词：软岩巷道；联合支护；围岩变形中图分类号：T 文献标识码：AApplication Study of Combined Support Technology in Soft Rock RoadwayZhao Yun(Fenxi Mining Shuangliu Coal Mine, Shanxi, 033300)Abstract：The transportation roadway of No.2 mining area in Shanxi is excavated in the soft rock of No.21 coal seam.The roadway was originally supported by bolt-mesh shotcrete and U-shaped steel. There are some problems such as large deformation of surrounding rock of roadway and frequent dressing of roadway. Based on the analysis of roadway support technology, the author puts forward the bolt. Field practice shows that the combined support technology of net shotcrete+U-shaped steel+hollow grouting can effectively guarantee the stability of roadway surrounding rock, and the deformation of roadway surrounding rock can be well controlled, which creates favorable conditions for safe and efficient production of mine.Key words：soft rock roadway；combined support；surrounding rock deformation1.巷道支护技术分析我国国内常用的软岩支护技术有料石砌碹支护，可伸缩金属支架支护、锚喷支护、联合支护及注浆支护等技术手段。

（1）砌碹支护：料石砌碹支护主要采用料石圆砌、离壁砌、干料石砌碹、条带砌碹等。

砌碹支护本身可以形成一个连续的整体，可以对巷道围岩进行密闭，防治围岩风化，同时也具有防火、防水、通风阻力小等特点。

（2）金属支架支护：金属支架支护形式多样，根据支护成的形状可以分为圆形、椭圆形、方形、马蹄形等，又可以分为密闭性可伸缩金属支架及拱形可伸缩金属支架。

金属支架可以在井下各种巷道支护中应用，具有实用性强、支持强度大、可加工性好、可以重复使用等特点，但采用金属支架支护巷道的初期支护投入较大，金属材料消耗量较大。

（3）锚喷支护：锚喷支护主要有锚杆+喷浆、锚杆+喷浆+钢筋网、锚杆+喷浆+钢筋网片+钢带等支护形式，锚杆形式有普通端头锚固锚杆、全段锚固锚杆、可伸缩锚杆、玻璃钢锚杆等，喷浆层可以分为柔性喷浆层及刚性喷浆层等。

锚杆支护是一种主动支护结构形式，可以有效的增加巷道周边岩层的强度、稳定性和支撑能力，锚杆和围岩构成一个完整的整体，共同作用维护巷道稳定，与金属支护相比能较大的节省支护费用，但是锚杆支护的参数不好确定。

（4）联合支护形式：联合支护由于具有效率高，支护效果好，费用低等特点，近些年来在巷道支护中被广泛应用，其主要的支护形式有锚喷+U型钢联合支护、锚喷+砌碹联合支护、锚喷+钢筋网+砌碹联合支护以及锚喷+钢筋网+砌碹+U型钢的联合支护方式，预应力锚杆、锚喷、金属支架、砌碹、锚索相结合的联合支护方式。

近些年来，中空注浆锚杆由于可以增强周边围岩的粘聚力、抗剪强度及整体稳定性，在深井巷道及软岩支护中得到了较为广泛的应用。

2.工程概况山西某矿主采煤层为山西组二1煤层，煤层平均厚度为2.8m，煤层平均倾角为8°，二1煤层顶板主要为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及细砂岩。

底板主要为泥岩、粉砂岩。

井田内二1煤层的埋深大多是位于450～550m之间，二采区运输大巷布置位于二1煤层下方20m处，除偶尔有穿层外大都采用顺层布置，巷道掘进揭露的煤层为细砂岩、石灰岩及泥岩，巷道掘进断面面积为22m2，净断面为18m2，巷道支护方式为锚网喷+U型钢支护形式，由于巷道掘进岩层属于软岩，当受到回采工作面采动影响时，巷道围岩收敛较大，断面形状发生改变，影响巷道的正常使用，对巷道的后续修复工作又耽误回采工作面的正常推进。

巷道净宽度由4.4m缩小至3m、高度由4.2m变成3.5m，巷道净面积缩小近43%，巷道变形严重制约矿井的安全高效生产。

3.软岩巷道支护设计现场巷道变形具有巷道整体变形量大，底鼓明显、锚杆及锚索出现拉断或者崩断，管棚多处遭到破坏的特点。

根据巷道变形破坏特点，矿井井下实际地质条件，提出采用锚网喷+U型钢+中空注浆的支护方式。

为了增强巷道围岩的整体强度，降低围岩掘进造成的松动圈半径，选用锚杆支护；为了增强巷道围岩的粘聚力及内摩擦角，选择壁厚中空注浆。

具体的巷道支护如下所示：(1)锚杆支护参数设计锚杆支护参数是根据悬吊理论，依据巷道的最大宽度及岩层强度确定，锚杆长度可以根据下式进行计算：L=KH+L1+L2，其中L表示为锚杆长度（m）；K表示安全系数，一般取2；H表示为冒落拱的高度（m）；L1为锚杆锚固段长度（m）；L2为锚杆外露端长度（m）。

根据该矿的具体情况，计算确定锚杆的长度为2.5m。

锚杆间距可以根据下式进行计算：a=[Q/(KHr)]1/2，式中Q表示为锚杆的锚固力；K为安全系数；H表示为冒落拱的环境工程2019·03110Chenmical Intermediate当代化工研究技术应用与研究高度（m）；r为悬吊岩层容重（kg/m 3）。

根据矿井实际情况，计算得出a为1.587m。

根据上述计算结果，巷道支护时采用高强度螺纹钢筋 锚杆，锚杆参数为φ22mm×2600mm；锚杆间排距为800mm× 800mm，采用型号为K3240树脂锚固剂进行锚固，金属网辅助支护，具体支护设计如图1所示。

4 2004 4001 850单位：mm3 00085°8002 000图1 锚杆支护参数设计示意图 4 200注浆锚杆35°85°30°4 4001 850单位：mm3 0002 2001 800700图2 注浆锚杆布置示意图(2)注浆参数设计注浆泵采用型号为2ZBQ-30/3，最大注浆压力为30MPa，注浆材料采用普通硅酸盐水泥与水玻璃的混合浆液，注浆采用DN23的中空注浆锚杆，锚杆长度为1.8m，锚杆壁厚为3mm。

钻孔的注浆量可以根据下式计算取得：Q=LA πβλR 2，式中Q表示为钻孔需要的注浆量；L为加固区加固厚度，取2.2m；A为注浆液消耗系数（一般取1.3）；β为巷道围岩孔隙率（取9%）；λ为钻孔注浆液的充填系数 （取0.8）；R为注浆半径（一般取2m）。

根据上述公式计算得Q值为2.5设计的中空注浆锚杆的间排距为1500mm×2000mm，具体设计如上图2所示。

(3)应用效果分析巷道掘进采用锚网喷+U型钢+中空注浆锚杆联合支护后，巷道围岩变形得到较好的控制，巷道顶板最大下沉量仅为180mm，底鼓量最大为220mm，巷道两帮变形量值均小于160mm，巷道从掘进支护到现在均未进行过修整，因此，表明联合支护技术在软岩巷道支护中可以取得较好的应用效果。

4.总结软岩巷道围岩强度较低，周边岩层中含有大量的蒙脱石等易膨胀性矿物，巷道支护难度大，采用传统的锚杆+架棚支护不能保证巷道长期平稳运行，影响矿井的安全生产，因此，笔者根据矿井实际地质情况，在分析各种支护技术的基础上，提出采用锚网喷+U型钢+中空注浆的联合支护技术，并根据现场实际条件对支护参数进行了设计。

工程实践表明，联合支护技术能较好保证巷道的稳定，为矿井安全高效生产创造了有利条件。

•【参考文献】[1]王春荣,董攀.煤矿软岩巷道支护技术研究[J].内蒙古煤炭经济,2018(10):41+53. [2]李朋朋.深部软岩巷道围岩稳定性分析与控制技术研究[D].山东科技大学,2017.•【作者简介】赵云（1977-），男，汾西矿业双柳煤矿；研究方向：煤矿安全工程相关技术研究。

采煤工作面上覆采空积水调查、探测、 验证方法探索＊冀明华（汾西矿业正新公司和善煤矿 山西 046500）摘要：认真践行“预测预报，探掘分离，有掘必探，先探后掘，先治后采”的防治水原则，按《煤矿防治水规定》要求，采取地面调查和井下物探、钻探、化探等多种方法结合，对工作面上覆采空区进行了探测，并对异常区进行验证，消除安全隐患，防止工作面上覆采空区积水在回采期间进入矿井内发生透水事故，保障安全生产。

关键词：采空区积水；地面调查；井下探测；异常区验证中图分类号：T 文献标识码：AExploration of Investigation, Detection and Verification Methods of Water Accumulationin the Overburden Mined-out of Coal Mining FaceJi Minghua(Heshan Coal Mine of Fenxi Mining Zhengxin Company, Shanxi, 046500)Abstract ：With the conscientiously implement the water prevention and control principle of “prediction and forecast, separation of explorationand excavation, exploration when there is excavation, exploration before excavation, treatment before mining”, in accordance with the requirements of the Regulations on Water Prevention and Control in Coal Mines, combining with the surface investigation and underground geophysical, drilling and geochemical exploration, this paper detected the overburden mined-out on the working face, verified the anomalous area, eliminated the hidden danger of safety and prevented water accumulation in the overburden mined-out area from entering the mine during mining, and ensured safe production.Key words ：water accumulation in the mined-out area ；ground investigation ；underground exploration ；anomalous area verification上接第109页下转第111页。