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深部煤巷帮部软弱煤岩锚杆(索)支护合理性评价方法魏允伯;吴德义【摘要】选择合理方法,对深部煤层巷道帮部软弱煤岩锚杆(索)支护合理性进行评价,具有重要的工程实用价值.选择煤岩变形等速阶段变形速度值作为评价指标,在确定深部煤层巷道帮部锚杆锚固区、锚索锚固区以及帮部煤岩变形不同区段煤岩承载力得到充分发挥时的等速阶段变形速度合理取值基础上,通过监测深部煤层巷道帮部不同区段煤岩变形随时间演化特征,分析不同区段等速阶段软弱煤岩变形速度值,并与合理值比较,来评价锚杆、锚索支护参数的合理性,进而选择合理的支护参数.在煤岩变形早期,即可判别支护合理性,并能及时进行支护参数调整,在保证安全的基础上,使支护成本最低.【期刊名称】《建井技术》【年(卷),期】2019(040)001【总页数】5页(P40-43,50)【关键词】深部煤巷;帮部软弱煤岩;锚杆(索)支护;合理性评价【作者】魏允伯;吴德义【作者单位】淮北矿业集团股份有限公司,安徽淮北 235000;安徽建筑大学建筑健康监测与灾害预防国家与地方联合工程实验室,安徽合肥 230601【正文语种】中文【中图分类】TD313超过70%的深部巷道布置在煤层中，由于巷道两帮为软弱煤岩，普遍存在由于巷道帮部局部失稳而导致巷道整体失稳的现象。
因此，选择合理的支护形式，保持软弱煤岩巷道帮部稳定性，对于深部煤炭资源高效开采至关重要[1-4]。
目前，通常在巷道帮部表层一定厚度软弱煤岩中，布置预应力锚杆，形成锚杆压缩拱；在巷道帮部较大范围内，布置预应力锚索，形成锚索压缩拱(见图1)。
锚杆压缩拱与锚索压缩拱共同作用，或同时辅以金属支架棚腿等支护结构，保持帮部软弱煤岩的稳定性[5-6]。
由于深部煤层赋存条件的复杂性，目前的技术还难以完全定量确定深部煤层巷道帮部锚杆及锚索支护参数，主要依据理论分析、数值模拟、工程经验等方法，选择巷道帮部软弱煤岩锚杆及锚索支护参数，往往难以达到预期效果，支护后的深部煤层巷道帮部软弱煤岩可能仍存在“失稳”趋势[7-8]。
为深部地下工程的稳定与安全保驾护航作者：肖贞林来源：《科学中国人》2016年第11期杨圣奇，中国矿业大学岩石力学与工程研究所副所长、深部岩土力学与地下工程国家重点实验室主任助理。
1978年12月生，江苏盐城人，教授，博士生导师。
河海大学水利工程与中国矿业大学土木工程学科两站出站博士后。
主要从事深部岩石力学与地下工程的研究工作。
研究成果在国内外期刊上共发表学术论文近120余篇，其中43篇被SCI收录，50篇被EI收录，论文被他引1500余次(其中被SCI他引200余次)。
在国际权威出版社Springer出版英文专著1部，出版中文专著1部；获得5项国家授权发明专利。
荣获江苏省杰出青年基金（2015）、澳大利亚研究学者奋进奖学金(2014)、孙越崎青年科技奖(2014)、中国岩石力学与工程学会第七届青年科技奖(2012)、教育部科学技术进步奖二等奖(2011)、教育部自然科学一等奖(2015)等奖励。
专家简介：深部地层高应力高渗透复杂地质环境，使得岩石失稳诱发的地下工程岩体灾害异常频繁。
因此阐明深部岩石裂纹演化行为与变形损伤机理是控制这一地质灾害发生的关键科学问题。
中国矿业大学杨圣奇教授长期潜心于这一科学问题的研究工作，探索岩石变形破坏机理，为人类更好地利用地下空间并保障地下工程围岩的稳定与安全贡献自己的力量。
不畏艰难，探索岩石力学领域1978年12月出生的杨圣奇于1996年考入河南理工大学（原焦作工学院）矿井建设专业，开始了岩石力学及矿山地下工程的学习。
艰苦的专业磨砺了他的意志，坚韧了他的品格。
2000年本科毕业后，他又以优异的成绩考入本校工程力学专业攻读硕士研究生，3年的硕士阶段为他进一步探索岩石力学领域奠定了坚实的理论基础。
2002年12月，他又通过自己的努力，提前半年考入河海大学岩土工程专业攻读博士学位，3年博士期间的锻炼拓宽了他的学术视野，提升了他的学术水平，他撰写的关于岩石流变力学试验与理论研究的博士学位论文，获得了包括中国科学院孙钧等3位院士在内的7位同行专家的高度评价，并得到以中国工程院王思敬院士作为专家组长的答辩委员会的一致认可，以优秀的成绩通过了博士学位论文的答辩。
ISSN 1671-2900 采矿技术 第20卷 第4期 2020年7月CN 43-1347/TD Mining Technology，Vol.20，No.4 Jul. 2020深部硬岩巷道围岩锚杆支护参数优化与设计*李嘉豪1，廖 泽2，陈延可1(1.江西工业工程职业技术学院能源工程学院，江西萍乡市 337000；2.湖南科技大学资源环境与安全工程学院，湖南湘潭市 411201)摘要:深部硬岩巷道处于高应力条件下，部分矿井巷道围岩岩体本身强度较高、巷道围岩较为稳定、围岩变形量很小，而且受动压影响小，支护方案存在过度支护的问题。
以江西某煤矿−900 m水平深部硬岩胶带石门巷道为研究背景，通过数值模拟分析以及现场工程实践等研究方法对其原支护方案进行设计优化，现场施工监测结果表明，优化后的支护方案能较好地维护巷道的长期稳定，支护强度合理，取得了较好的支护效果，满足了现场生产需要。
关键词:深部开采;硬岩巷道;巷道支护;优化设计0 引 言巷道的安全稳定是保证煤矿安全高效生产的基础，然而，随着巷道埋深的逐步增加，巷道断面不断加大，地质赋存条件越来越复杂，支护方式单一以及沿用传统的支护方案，导致现有的一些矿山存在支护不足和过度支护等问题，因此，巷道围岩的设计支护方案必须不断改进与优化，从而保障巷道围岩稳定，保证煤矿安全生产持续进行。
何满朝等[1]以旗山矿−1000 m联络大巷为研究背景，针对该巷道围岩的变形破坏特点，并利用数值模拟对提出的支护方案进行设计优化，有效地控制了巷道的变形破坏。
高谦等[2]以阳泉矿区一次动压巷道为研究背景，针对该矿的备选支护方案进行多次数值模拟，以此为基础采用灰色理论进行最优方案关联度分析，由此获得最佳支护方案，并成功应用于该巷道的支护。
王卫军等[3]以梅田六矿的软岩巷道变形机制为基础，针对性地提出“锚喷加竹条网”支护方案，同时根据现场的观测反馈，优化了支护的参数，取得了较好的支护效果。
3.1 巷道矿压观测3.1.1 巷道表面位移测站的布置根据该煤矿的具体情况，布置4个测站，具体如图2所示，在两顺槽内距离切眼30m 处布置第一个测站，60m 处布置第二个测站，100m 处布置第三个测站，200m 处布置第四个测站，每个测站布置1个测面。
3.1.2 表面位移测点布置及安设在每个测面的顶、底板和两帮的中部各布置1个测点。
采用“十字布点法”进行布置测点，每个测面中测点的设置如图3所示。
1 1316回采巷道围岩概况某煤矿1316回采巷道埋深在600～750m 之间，位于某向斜的轴部附近，残余构造应力有一定的影响；而岩石强度特低，且泥砂化现象比较严重，属于极软岩层。
且受高垂直和水平方向应力影响，对于围岩变形的控制极其困难，为国内外罕见。
2 极软岩回采巷道围岩变形控制策略我们在分析目前回采巷道围岩的各种控制，总结该煤矿现有的各种支护基础上，提出了高强全锚索支护控制顶板、两帮及底角锚杆支护的非均匀围岩控制策略。
回采巷道布置的锚杆、锚索支护如下图1。
(1)高强全锚索顶板支护每排7根支护的锚索(规格为2φs18.9)，间排距800mm×800mm ；再采用2根锚索(规格为2φs18.9)加强进行补强，间距1600mm，排距2400mm。
(2)两帮及底角锚杆支护两帮各采用锚杆d=22mm，l=2500mm 的高强左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆2根，间排距800mm×800mm。
两底角各距两帮300mm、倾角30°打底锚杆。
从两帮底角距底板200mm、倾角20°打角锚杆，必要时在巷道底板中部辅以卸压切缝。
图1 回采巷道锚杆、锚索支护布置图3 回采巷道矿压实测内容及观测方法通过在巷道表面布设测站，观测巷道顶板下沉量、底鼓量、两帮的收敛量；通过向巷道周围岩体安装多点位移计观测深部围岩位移量；通过钻孔窥视仪器，观测巷道围岩破碎情况。
深部极软岩回采巷道围岩变形的控制徐建春(江苏安全技术职业学院， 江苏 徐州 221011)摘要：本文通过对某煤矿深部极软岩回采巷道围岩变形情况,提出了两帮适当强度支护、底角高强锚杆支护控制底鼓、高强全锚索支护控制顶板的非均匀围岩控制策略,实际运行取得了较好的效果。
深埋藏复杂应力下相交巷道围岩控制技术邓俊禹; 王子君【期刊名称】《《煤矿安全》》【年(卷),期】2019(050)012【总页数】4页(P81-84)【作者】邓俊禹; 王子君【作者单位】辽宁石油化工大学矿业工程学院辽宁抚顺113001【正文语种】中文【中图分类】TD353随着矿山开采深度的不断增加, 巷道围岩应力状态逐渐恶化，复杂的高地应力与多重动荷载的作用，使采区巷道同一断面内不同位置处变形量差异较大，巷道维护困难[1-3]。
国内许多学者在巷道支护技术方面进行了深入的研究。
燕晓东等[4]对相交巷道不同夹角下巷道开挖后交叉位置处岩柱的侧压系数及围岩强度等问题展开讨论；陈士海等[5]对深部群巷道交叉段跨采超前加固支护进行了研究；曹日红等[6-7]分析了不同交叉情况下的巷道围岩变形规律，引入了同时考虑压剪破坏和拉伸破坏的单元安全计算方法来分析交叉段围岩的安全状况；何富连等[8]分析大断面空间近距交叉巷道支护问题中的应力分布特点，同时对不同支护方案进行比较。
上述成果主要针对相交巷道或近似相交巷道的应力分布及变形规律的研究，但目前没有对深部受到采动和相交巷道二次扩刷影响下巷道围岩支护方式的深入探讨。
为此针对四通煤业五采区联络巷提出可行巷道支护方案。
1 工程背景五采区变电所位于采区联络巷内，联络巷位置如图1。
联络巷沿2#煤中分层顶板布置，巷道底板距地面780 m。
联络巷初期设计为矩形断面，宽为4.0 m，高为3.0 m，使用“锚杆锚索+金属网”联合支护。
受到停采与扩刷的影响，五采区辅助运输上山变形急剧增大，顶帮围岩破碎，顶板成拱形沉降最大1.0 m，两帮最大引进量为1.0 m，底鼓为0.2 m。
采用排距为0.8 m 的工字钢支架加强支护后，仍未改善，需翻修加固。
图1 联络巷平面位置图2 巷道变形机理根据现场实际情况，四通煤业五采区巷道变形主要受到巷道埋深、采动和巷道支护方式3 方面的影响。
2.1 埋深影响对埋深越大的煤层，煤岩巷道的支护难度越大。
深部巷道大围岩应力下煤仓施工技术研究随着煤矿开采深度的不断加深，深部巷道支护困难已经成为阻碍矿井生产建设的一大难题，尤其是施工深部煤仓及硐室，因为煤仓及硐室这些工程要求的支护强度较一般巷道要强，工程建设好后，使用寿命较长，正确的施工方法及支护结构的选择将对支护强度起到决定性作用，通过小反井导硐、注浆及钢筋混凝土支护，减少了对周边围岩的破坏程度，增加了支护强度，合理的支护方式及施工方案的选择将对施工过程中的质量及安全，甚至是在以后使用过程中的变形维修工作量起到决定性作用，同时，复合支护增加了支护强度，提高了巷道使用寿命。
标签：煤仓施工混凝土浇筑反井导硐刷帮锚网喷支护1 概况31采区煤仓位于八矿南翼地区，标高在-531.2～-516.1之间。
31采区煤仓中心位于3105运煤上山中心向北偏移2000mm与-520辅助水平大巷中心向左帮偏移1710mm交叉点处。
仓体为圆柱形，上、下锁口为圆变断面，仓体净Φ5m，上锁口Φ3m，下锁口Φ1m，煤仓垂深11.3m。
2 煤仓施工方案当煤仓开始施工前，由地测科负责把煤仓上口和下口的煤仓中心线标出，以后施工时，验收员按照地测科给出的中心线引入，画出煤仓开挖轮廓线，然后掘进作业。
2.1 施工方案①首先采用反井钻机在煤仓上口从上往下钻一个Φ300mm大小的导向孔，然后再从下而上用大钻头扩刷成一个Φ1200m的流矸孔。
②采取爆破及风镐、手镐刷帮方法，从上往下开始利用光面爆破法扩刷至设计尺寸，扩刷至设计尺寸后进行锚网喷支护，锚网喷支护后进行钢筋绑扎，最后立模浇筑混凝土。
破岩时采用反井钻机钻一个直径为1.2m的流矸孔出矸。
扩刷时采用“三八”工作制，两班扩刷，一班锚喷。
③从上向下施工至距下锁口3m时，开始对下部巷道进行扩修，扩修至设计断面，锚网喷支护并安装工字钢，下部扩修结束后再进行锁口施工。
2.2 施工方法及步骤①扩刷帮、临时支护。
从上往下进行刷帮，采用一炮一支护（即刷帮一炮1m左右，巷道刷至设计尺寸后，按规定700mm×700mm间排距打锚杆、挂网，再喷射混凝土临时支护）。
深井软岩巷道顶板深部围岩矿压规律及对策赵春洲;胡颂伟【摘要】随着矿井开采深度增加,软岩巷道变形加快,维修费用增加,制约着矿井的高产高效生产.结合某矿1203工作面运输顺槽底板瓦斯抽排巷地质条件,对深井软岩巷道顶板深部围岩矿压进行了观测,观测内容包括深部围岩位移和分区破坏情况.在对实测数据分析的基础之上,得出巷道顶板深部围岩位移演化规律和分区破坏规律.通过对观测成果进行分析,提出了巷道掘进和支护对策,要求改变现有的巷道支护方案并提高施工队伍素质与水平.【期刊名称】《山西焦煤科技》【年(卷),期】2011(035)010【总页数】4页(P38-41)【关键词】深井;软岩巷道;顶板深部围岩;矿压规律【作者】赵春洲;胡颂伟【作者单位】潞安矿业集团李村煤矿,山西长治046100;重庆理工大学材料与科学工程学院,重庆400054【正文语种】中文【中图分类】TD326随着煤炭开采规模扩大和机械化水平提高，生产矿井加速了向深部发展。
在深部开采过程中，矿井采场与巷道矿压显现日渐剧烈，瓦斯涌出量增加，冲击地压、煤与瓦斯突出危险加大，通风、提升和勘探困难，开采条件恶化，生产技术效果和经济效益明显下降，给煤矿生产带来诸多困难。
特别是深井软岩巷道支护问题，严重困扰着煤炭企业。
进行深井软岩巷道顶板深部围岩矿压规律研究与控制既是某些矿区和矿井面临的问题，也是我国煤炭工业长远发展的保障。
为此，多数学者曾对深井软岩巷道支护进行了研究并取得了一些成果［1－6］。
本文以某矿开采地质条件为工程点，对深井软岩巷道顶板深部围岩位移变形规律进行了现场观测，在对观测数据分析的基础之上，得出了其变形规律，据此提出了有效的支护对策，保证了矿井安全生产。
某矿1203工作面运输顺槽底板瓦斯抽排巷设计标高－855～－927 m，设计长度1 767.6 m，开口位于东翼13－1煤层底板回风大巷(北)内，距HE33点向东16.3 m处为底抽巷拨门中施工。
拨门后依次按+3‰坡度施工57.6 m;24°下山施工179.675 m(平距);+3‰坡度施工30 m;2°上山施工736.575 m;－3‰坡度施工30 m;1°下山施工733.750 m。
杨营煤矿巷道围岩强度及支护等级研究马齐;李廷春;贾绪路【摘要】通过采取两步分类法对巷道围岩强度进行定量、系统的划分,提出巷道围岩的强度等级划分标准,进而提出相应的支护等级划分标准和具体支护方案,形成了一套适用于杨营煤矿的巷道围岩稳定性评价与控制技术体系.并通过具体工程实例验证了该技术的有效性,达到保障矿井安全,优化支护效果的目的.【期刊名称】《工业安全与环保》【年(卷),期】2017(043)008【总页数】4页(P5-8)【关键词】巷道;围岩;强度等级;支护等级【作者】马齐;李廷春;贾绪路【作者单位】山东科技大学土木工程与建筑学院,山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛 266590;山东科技大学土木工程与建筑学院,山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛 266590;山东管理学院济南 250357【正文语种】中文巷道围岩应力分布较复杂，若支护不合理，极易引起冒顶片帮等事故。
为了更准确地评价巷道围岩稳定性和指导支护方案，有必要对巷道围岩强度等级进行划分。
不少专家学者提出了许多相应的分类方法。
刘年平等[1]研究了煤巷围岩分类的Fisher判别分析法，通过判别函数和模型实测验证了该方法的有效性；吴鑫等[2]提出基于顶板风化程度及塑性破坏深度的围岩综合分类法，并对塑性区半径进行了分类和补正；郭亚奔等[3]研究了巷道岩体质量分类的距离判别方法，通过建立判别函数和围岩实测数据验证了该方法的可行性；史秀志等[4]建立了工程岩体质量等级判别的未确知均值聚类法，为巷道围岩稳定性研究提供了一种新思路。
在实际工程应用中，由于巷道围岩种类、岩性、埋深及应力分布等具有较大差异，使得上述围岩强度划分方法虽具有一定的指导性，但并不完善。
并且上述方法没有在围岩稳定性分类的基础上进一步形成相应的具体支护等级体系。
本文以杨营煤矿3100扩区回风下山为工程背景，综合考虑岩体基本质量指标、岩石质量指标及软化系数等因素，采取两步分类法对巷道围岩强度进行定量、系统的划分。
