复合支护技术在软岩巷道修复中的应用

收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ ８～２ ５
ｍ ｍ。可 见采 用传 统 的锚 网喷支 护 方 式 已不 适 应 深 部稳 定性 控制 ， 后期 不仅 影 响巷道 的正 常使用 ， 巷 道
维 修也 极 为 困难 ， 且增 加 了维 修 费 用 。针 对 鹤壁 二
矿 北翼 副 暗斜井 系 二 矿 北翼 地 区 ３ ４采 区轨 道上 山
机 理 及 变 形 规律 ， 通 过 现 场 应用 试 验 ， 提 出 了深 部 软 岩 巷 道 复 合 型 支 护 方 案 ， 该 方 案 的 实 施 达 到 了对 深 部 巷
道 软 岩 稳定 性控 制 的 目的 ， 应 用 效 果 良好 。 关键词 ： 复合型支护 ； 深部 软 岩 巷 道 ； 锚 网 喷 ＋闭合 型 ｕ 型钢 棚 ； 锚 网喷 ＋钢 筋 混 凝 土 碹 体 中图 分 类 号 ： Ｔ Ｄ ３ ５ ３ 文献标志码 ： Ｂ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ３— ０ ５ ０ ６ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２— ０ ０ ７ ９— ０ ２
．
７ ９・
２ ０ １ ３年第 １ ２ 期
中 州煤 炭
总第 ２ １ ６期
（ １ ） “ 锚 网喷 ＋钢筋 混凝 土碹体 ” 支护 方式 。设
计支 护 长 度 ３ ０ ｍ， 巷道 断 面 为 直墙 半 圆拱形 ， 支护
较大 的动压 影 响 ， 顶部 与巷道 两压 力不 均 ， 致使 ｕ 型钢 支架钻底 、 拱 起扭 曲折断 ， 全封 闭式 支架改 变 了
关 系增 大 。通过 现 场调 查 ， 二矿 北 翼 副 暗斜 井 工 程受 巷 道 地压 增 大 和 ３ ２ 、 ３ ４采 区采 动 影 响 ， 围岩及
支护 变形 、 破 坏严 重 ， 突 出 表 现 在 顶 板 离 层 下 沉 和 底 板膨 胀鼓 起 。

软岩巷道修复支护技术研究摘要：为了研究软岩巷道修复支护技术在现场施工过程中的运用。

在结合笔者多年工作经验前提下进行了理论与实际方面的论证。

为同行提供建设性意见。

关键词：软岩；巷道；修复；支护1软岩巷道类型及变形破坏特征软岩巷道根据运用领域的不同与研究方面的差异，其定义也有着不同的含义。

当前最具典型的定义有针对工程领域提出的工程软岩概念，即为工程外力作用下软岩能在一定限度内进行塑形变形。

根据其变形规模与特性可以将其分割为有软弱性、可塑性、膨胀性、崩解性、流变性以及工程扰动性等。

而在实际运用领域，可以根据当前工程实际经验进行低强度软岩、膨胀性软岩、破碎软岩、高应力软岩的典型性四大类划分。

其中低强度软岩抗压、抗剪等强度特性最弱，工程实践中常遇到由软弱煤层、砂质泥岩、泥岩等层段。

颗粒胶结程度极低。

完整性差，工程穿越时需格外注意。

另外膨胀性软岩因为其矿物含量变化与辅助结合性的不同，在黏土水合物作用下产生不定形变作用力。

在岩石孔隙和裂纹中进行收敛和支撑。

产生不可逆转的完整性破坏。

破碎软岩与高应力软岩在基岩性质上往往物性较好，力学性质显著。

其工程上可以进行技术处理和规避，需要注意的有在地质构造剧烈区应注意断层破碎带、采空区等不良因素的影响。

同时开采到了深部以后，会出现软岩大变形、强流变等突然性事件。

基于以上软岩巷道类型分析叙述，在地层复杂构造应力与岩石物性特征影响宏观、微观考量范围下软岩巷道的破坏特性复杂而多变。

在此笔者进行简化性经验分享，将围岩变形特征进行四个方面的总结性概况：1、围岩来压快，变形速率高。

围岩挖掘因为工程进度要求与现场工艺标准必须短时间进行揭露，但因为岩石特性其变形时间更短。

如若支护工序正在进行或者还没来得急支护就发展剧烈形变其后果不可想象；2、巷道出现大规模变形，且持续时间长。

如若遇到流变性岩体在岩石综合受扰情况复杂前提下，岩石变形难收敛导致后续严重工程问题；3、不同情况下软岩典型膨胀特征，会导致工作面的底鼓变形；4、脆性岩石对水、风、压力、震动等外界因素反应敏感性导致是一些工艺不可使用或者使用失效。

３ ． ４注 浆 加 固
（ １ ） 注浆锚杆采用 ｄ ｐ ２ ２ ｍ ｍ的无缝钢管制作 ， 钢管 的壁厚 ３ ｍ ｍ， 杆体上每 隔 ２ ０ ０ ｍ ｍ按 Ｔ字形梅花 布置 ｍ ｍ的注浆孔 ； 锚固段 ４ ３ ０ ｍ ｍ， 端部车 ７ ０ ｍ ｍ的丝扣 ， 注 浆 锚 杆 另 一 端 砸 成 扁 形 。 注 浆 时 锚 注 锚 杆 长 ２ ６ ５ ０ ｍ， 在注浆锚杆外段 ２ ０ ０ ａ ｒ ｍ处缠绕麻丝（ 棉丝） ， 将 其装入眼孔 ， 管 头外露不大于 ５ ０ ａ ｒ ｍ， 用水泥或矿用树 脂 药 卷封 眼 口 ， 封堵 严实 ， 以防脱 锚 。 （ ２ ） 水泥 浆 以单 液水 泥 浆 为主 ， 注 浆水 泥 采 用 Ｐ ． Ｃ ３ ２ ． ５ 复合硅酸盐水泥 ， 水灰比为 １ ： １ ， 若单孔吃浆量 过大 ， 而达不到设计终压时 ， 可增加浆液浓度 ， 水灰比 为０ ． ７ ： １ 。
安 设 时 间 ２ ０ ｌ ４ ， ８ ， ２ ２
观测截止 观测 各点观测期内累计位移总Ｉ／ ｍｍ 累计 Ｅ ｔ 均位移量 （ ｍｍ ／ ｄ） 时 间 时 间 两帮 移 近 顶 板 下 沉 Ｊ 莨鼓 两 帮移 近 顶 板 下 沉 底鼓
２ ０ １ ５ ｜ ４ ｜ ２ ０ ｌ ５ ， ４ ， ２ ２ ２ ０ １ ５ ｜ ４ ２ ４ ３ ２ ４ ３ ２ ４ ３ １ ５ ０ １ ５ ２ １ ６ ４ ７ ６ ３ ０ １ ４ １ ２ Ｏ １ ２ １ Ｏ １ ２ ３ ０ ． ６ ２ Ｏ ． ６ ３ ０ ． ６ ７ ０ ＿ ３ ｌ ０ ． １ ２ Ｏ ． ５ ８ Ｏ ． ８ ３ ０ ． ８ ６ Ｏ ． ５ ｌ
ｌ ２ ３
棚
１ ９ ＃ Ｗ ］ ２ Ｏ １ ８ ， ２ ２ ３ 删 ｌ ２ Ｏ １ ４ ， ｌ ８ ， ２ ２

维普资讯
第 ３期
２０ ０ ８年 ９ 月
水 力 采 煤 与 管 道 运 输 Ｈ ＹＤＲＡＵＬＩ Ｃ ＣＯＡＬ Ｍ Ｉ ＮＧ ＆ Ｐ ＰＥ ＮＥ ＮＩ Ｉ ＬＩ ＴＲＡＮＳ ＯＲＴＡＴＩ Ｐ ＯＮ
ＮＯ．３
Ｓｅ ｐ．２ ００８
一
体 化 联 合 支护 技 术 在 软 岩 巷 道 修 复 中 的应 用
３ １ 支护 方 式 的 确 定 ．
原 有 支 护 实 践 表 明 ， 道 断 面 成 形 差 ， 岩 巷 周
门 严 重 变 形 破 坏 ， 次 返 修 ， 不 能 保 证 正 常 使 多 仍
用 。 巷道 在 返 修 过 程 中 ， 用 过 Ｕ 形 钢 棚 支 护 、 采 锚 网 喷 十 锚 索 加 同 支 护 、 注 支 护 、 注 ＋ Ｕ 形 锚 锚 棚 联 合 支护 等 多 种 维 修 方 式 都 难 以 控 制 变 形 ， 常 修 常坏 。锚 网 喷 支 护 巷 道 顶 板 剥 离 、 沉 ， 部 下 肩 张 裂 ， 动 ， 角 内 挤 收 敛 ， 鼓 严 重 ， 巷 道 断 错 底 底 使
① 巷 道 围 岩 性 质 差 。运 输 石 门 布 置 在 煤 系
内 ， 道 围 岩 主 要 以 泥 岩 砂 质 泥 岩 、 砂 岩 、 巷 粉 泥
质粉 砂 岩 为 主 ， 中粉 砂 岩 、 岩 由于 颗 粒 较 细 ， 其 砂
多 为 泥 质 胶 结 ， 强 度 相 对 较 弱 ， 风 抗 水 能 力 其 抗
敖 成 杭 黄 初 宪
（ 州 盘 江 爆 电 有 限 责 任 公 司 土城 矿 贵 州 盘 县 ５ ３ ２ ） 贵 ５ ５ ９
摘 要 ： 绍 了锚 索 网 十 Ｕ 形 棚 十 棚 上 浇 注 混 凝 土 一 体 化 联 合 支护 技 术 在 土 城 矿 软 岩 运 输 石 门 介 进行修 复， 实践 表 明 ， 输 石 门 围岩 的持 续 变 形和 底 鼓 得 到 有 效控 制 ， 护 效 果 和 技 术 经 济 效 运 支

锚 索参数 ： 索采用 高预应力锚 索，由高强度低松弛 锚
的 １ ９ 绞 线 制 成 ，采 用 ２ ． ×７ ０ ｍ 。锚 固 剂 采 用 ×１ 钢 １８ ２ ０ ｍ
（ ） 道 的变 形 特点 二 巷
第 一 ，来 压 迅速 ，巷 道 开挖 后 由于 原岩 应力 重新 分 布 ，围岩 变形 迅速 ， 压 显现剧 烈 ，回采 巷道掘 进时 顶、 矿 底板 移近速 度最 高值大于 ｌＯ ｍ ｄ Ｏ ｍ ／ ，最大 时达３ ０ ｍ ＆ 第 ０ｒ ／ ａ 二，流 变性 显著 ，巷道 掘进 或翻修 后很长时 间不 能稳 定，
护 技 术 ， 软 岩 巷 道 支 护 问题 的 圆 满 解 决 ，必 将 减 少 大 量 对
的巷道 翻修 和维护 费用 ， 轻对生产和 人身安全 的影 响， 减 带来 的社会经 济效益 是显著的 ， 在我 国煤炭 系统中推 广应
用 的 前 景 将 是 可 喜 的 。改 善 这 类 软 岩 的 开 采 环 境 和 安 全 指 标 ，以实 现 软 岩 巷 道 支 护 问题 的 高 产 、高 效 率 、高 效 益 、
２ ０ ｍ 的Ｚ ６ ５ １ ０ ｍ 的Ｋ ６ ５ 脂 锚固剂。锚索 支８ ０ ｍ ２ ５ 和 支４ ０ ｍ ２ ５ 树
间 、排 距 为 １ ０ ×２ ０ ｍ 。项 部 锚 索 夹 角 为 ３ 度 ， 部锚 ６ ０ ４ ０ｍ ０ 底 索 夹 角 为６ 度 。 Ｏ
ｕ 钢 圆形 可 缩 金属 支 架 ：依 据 小 康煤 矿 的生 产 实 型
文章 介绍 了小康煤矿深井软岩综放 丽两巷失修严重 ，翻 修频繁 ，生产处于半瘫痪状态 ，安全 生产 形势严峻等 软岩 支护难题 ，采Ｊ 了复合支护技 术，取得较好 的效果 ，确保 了“ ＿ 一 ” 羊 ｊ 一 矿～ 面 ，实现 了高产高效 。

从 上文中勘察工作步骤 可知， 勘察人员进行 资料收集 ， 主要在 两个 阶段进行 ， 即野外踏勘 、 原始 资料采集 。在进行野 外踏勘 时， 勘察人员应 当尽 可能地借助 于当前的高科技工程测 绘技术手段 ， 从地 形、 地貌及 植 被等 的颜色 、 形态 以及湿度方面， 综合 记录各种地质资料。 而对某些多人 共同开展的勘探作 业， 则要 由主要技 术人员为指导 ， 对 资料进行统 一的 收集 、 编 订以及记录 ， 以保证各种资料表述 的一致性 。 在采集原始资料 时， 勘察人员一方面必 须做好原位 测试 ， 通过 静力 触探试验对 软弱地层的沉 陷、 缩径 以及孔底残 留等 问题 进行测验 ， 尤其 要注意在不同季 节做 好初 探试验的调零处理， 并对杆长 以及孔深进行校 正， 以保证检验 结果的正确性 。同时， 勘察人员还要做好对 于地下水位的 勘察 ， 充 分考虑地下水 的具体 开采 状况 ， 以及地 下水 位和钻孔标 高二者 之间的高差， 并且， 为水位的测量工作选择合理的孔 口作为参照 ， 以保证 二 者的相符性。
目前， 在我 国的矿 山井巷的采掘施工 当中， 已经普遍使用 到了管棚 棚 支 护 技 术 。 超前支护技术 。超前支护指的是采掘施工 当中， 支护工作开展于 回采之 ２ 破 碎带 形成 的机 理与相 应支 护方 案 前以及掘进之前 的工艺 ， 实现的方式通 常为分层采掘 以及掏梁窝ｌ ｌ ＿ 。使用 施工 中所遇到的软岩具有较大 的膨胀率 ， 同时岩石 的强度较低 以及 该技术能够确保 穿过复合型松散膨胀软岩 时的施工 安全 ， 同时也能够 使 胶 结性较羞 ， 容易遭到泥化以及风化 。当岩石遭到地下水的侵蚀 时， 就会 施工工艺变得简化 ， 施工进度得 以加快， 从而有效提高企业效益。本文就 加速膨胀， 在膨胀 的过 程中就会产生 附加 应力 ， 在应 力的作用 下巷道就 复合型松散膨胀软岩巷道 当中应用超前支护 工艺 的方法进行了探讨。 会出现 整体变形现象。变形造成顶板下沉 以及产生拉剪应力 ， 在 以上两 １ 工 程的 总况 与巷道 的地质 状 况 者的作用 下， 喷层就 出现 了开裂以及脱落现象 。 此外 ， 在穿层掘进巷道的 该工程项 目是广 西德保铜矿有 限责 任公司所开拓 的一个重 点工程 过程中， 所遇岩层均为节理发育 ， 不具备较强的结合力 ， 泥质岩石在地 下 项 目，施工 地 点位 于三 号矿 。当开 拓 的位 置到 达 ｌ ５线 时 （ 时 间为 水的作用下 ， 就会 出现崩解 ， 进而 引起片帮 以及漏项现象 ， 给支护 工作带 ２ ０ ｌ １ ． １ ０ ） ， 在掘进工作面的过程中发现破碎地质带， 即复合型松散膨胀软 来一定的困难 。 岩， 该岩体呈泥沙状， 且流水 以及硬石 出现在泥沙 中。 该软岩 的出现给施 针对 以上情况 ， 预 防变形对施工 工作造成不 良影响 ， 则将二次 耦合 工造成 了较大的难度， 如不采取 防护措施， 而继续施工， 很可能造成安全 的超前支护方案作为预防变形的方法。在该方案中运用 的锚杆伸长量较 事故 。公司领导与技术人员对此进行讨论后， 决定采用笔者所提出 的管 大且支护 阻力较高 ， 所 以可 以承受变形中产 生的压力 ， 预防软岩 出现初

深部矿井软岩巷道支护技术应用发表时间：2019-12-27T10:12:44.800Z 来源：《工程管理前沿》2019年23期作者：张贵[导读] 顾桥矿属于深部矿井，矿压较大，部分巷道因受地压和采动影响出现了不同程度的损坏摘要：顾桥矿属于深部矿井，矿压较大，部分巷道因受地压和采动影响出现了不同程度的损坏 ,采用传统的支护方式进行修复 ,不但修复工程量大而且效果也不甚理想 ;注浆与联合支护是一种新型的主动支护技术 ,具有施工工艺简单、易操作、适应性强的特点 ,采用根据其机理设计的参数、工艺进行了施工 ,不但较好的解决了巷道维修问题 , 提高了软岩巷道使用寿命，减少了巷道维修，确保了矿井正常生产和工作面接替。

关键词：巷道支护；软岩巷道；注浆；联合支护淮河能源控股集团煤业分公司顾桥矿属高瓦斯、高地温、高地压矿井。

矿某胶带机大巷岩性主要为砂质泥岩、煤线、泥岩，巷道施工过程采用了三种支护方式和两种注浆工艺。

三种支护方式为联合支护、主动支护和被动支护。

其中，联合支护长度288m，主动支护长度34m，被动支护长度27m；两种注浆工艺为超前注浆和滞后注浆，两种注浆工艺贯穿整条巷道施工过程。

1软岩定义及软岩巷道破坏机理?软岩，顾名思义就是那些在工程实施阶段受到工程力作用，很容易发生明显形变的工程岩体，对于这类的工程岩体，在实际的工程中很难对其进行支护。

软岩具有特殊的自然、物理、化学特征，是地质岩体中在介质范围极为复杂的一部分，软岩与硬岩的区别较为明显，主要表现在可塑性、膨胀性、崩解性、流变性以及易扰动性上。

所以并不能通过传统的硬岩的支护手段对软岩巷道进行支护，要综合考虑其特点制定专门的设计方案，其具体的特点为具有可塑性、膨胀性、崩解性、?流变性、扰动性；总的来说，软岩的特征明显，辨别容易，在工程施工中受到工程力的作用产生形变也是对其进行分类的一大依据。

软岩大体上分为五类:低强度、高应力、膨胀性、复合型、节理化。

?巷道埋深大，掘进过程中围岩应力重新分布，巷道变形量大，尤其在过断层后，顶底板相对位移量较大，为保证断面需进行挑顶维修。

大断面软岩巷道锚锚注复合支护方式的技术研究及应用摘要大断面软岩巷道支护是困扰我国煤矿支护的难题，本文主要以如何提高围岩的自身承载能力入手，提出锚锚注复合支护方式的技术研究及应用。

关键词软岩巷道；锚锚注复合支护；围岩残余强度中图分类号TD353 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)072-0128-021 当前软岩支护现状随着矿井开采深度的增加，各类开拓大巷在高地压松软围岩条件下非常难以支护，单一的支护形式已不能有效控制巷道的变形，多选择“先锚后架”或”先架后锚”等复合支护。

而松软围岩条件下，采用“先锚后架”或“架锚”复合支护，存在以下问题。

1）采用“先锚后架”或“架锚”复合支护时U型棚壁后充填不实，造成架棚支护和锚杆支护不能同步承载，使支架因不均匀承载而破坏，从而影响巷道的支护质量。

2）巷道支护成本过高。

3）高地应力，膨胀性、破碎性软岩一次支护为刚性支护时不能有效控制软岩巷道初期的大变形。

2 锚锚注复合支护方式的主要特点1）锚锚支护能够充分发挥、提高围岩自身承载能力，一次锚杆支护能够维护和保持围岩强度，在保证安全的条件下允许围岩在控制下释放变形，保证巷道较长时间的稳定和服务期的安全；2）在围岩变形后必须及时进行二次锚杆支护，提高围岩残余强度，保证巷道的安全性能，二次支护起到先柔后刚、以柔克刚、刚柔相济的作用，能较好地适应软岩巷道的变形特点，控制巷道的进一步变形。

3）采用锚锚注联合支护，劳动强度低、巷道维护费用低、综合经济效益好。

4）克服了传统的单纯提高支护强度的支护理念，采取卸压、加固与支护相结合的方法进行围岩治理，我矿南北开拓大巷的实践证明，锚锚支护安全可靠、经济效益显著。

3 支护实例1）我矿南翼轨道大巷受断层影响，巷道裂隙发育，围岩具有变形快，易风化，遇水易碎涨等特点，过去一直采用“架喷注锚”复合支护，支护成本达4万元/米，且掘进效率低，2012年采用综掘施工后，为提高掘进效率，我矿对支护方式进行了大胆的改革，决定采用“锚锚注”支护。

大断面、联合支护技术在软岩巷道中的应用摘要： -440大巷为软岩巷道，围岩松散破碎，以泥岩、沙质泥岩为主，为满足矿井发展需要，对-440大巷进行大断面扩修。

在分析巷道岩性的基础上，提出联合支护的施工方案，并进行工业性试验，验证支护方案的可行性。

abstract： -440 roadway in soft rock roadway， surrounding rock is loose and broken， and is dominated by mudstone and sandy mudstone. to meet the demand of mine development， we expend -440 roadway. based on the analysis of lithology of roadway， the paper puts forward the construction of combined support program， and takes industrial test and verifies the feasibility of supporting programs.关键词：软岩；大断面；联合支护key words： soft rock；large cross section；joint support 中图分类号：tu94+2 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）18-0130-020 引言随着平煤天安股份公司的迅速发展，平顶山天安煤业股份有限公司六矿加快了矿井改造速度，朝着全国一流矿井方向发展。

为矿井发展需要，对二水平-440大巷进行大断面扩修，通过研究施工中存在的问题，制定支护方案，最终提高矿井经济效益。

1 地质概况-440大巷全长765m，返修前为架棚+喷浆支护，巷道宽度4200mm，高度3000mm。

巷道距地表630m，其中在350m时需穿0.6m厚煤层，该处距戊8煤层顶板7-13m，局部为炭质泥岩；在400m时穿戊8煤层，戊8煤层平均厚度2.2m；在525m时需穿戊9-10煤层，厚度在2.2-3.6m。

煤矿井下软岩巷道施工支护技术研究应用摘要：在我国煤矿底层中软岩分布广泛，煤炭储量在1000M以下的占比55%左右，随着我国开采深度的增加，我国大部分矿井巷道基本岩层结构多为软岩，深部巷道受高应力和高温度等影响，容易出现开采困难和巷道明显变形的问题，为解决软岩巷道下出现的巷道围岩变形大、稳定性差的问题，软岩支护成为困扰我国煤矿生产的问题之一，软岩巷道支护措施不当易造成巨大的返修量，还使得整个矿区陷入困境，因此，做好巷道软岩支护工作是煤矿矿井采掘工作的关键。

关键字：煤矿井下；软岩巷道施工；支护技术；研究应用1软岩的特性1.1软岩的临界荷载临界荷载是软岩固有的一种物理属性，通过软岩的工程力学实验表明：当软岩外部压力低于临界荷载时，岩体内部结构不会发生明显改变，整个岩体呈现出相对稳定的状态，力学曲线保持平直；随后，人为增加岩体外部工程压力，使压力逐渐趋近于临界荷载，则岩体内部预应力增加；通过继续增加工程压力，当工程压力超过软岩的临界荷载时，岩体就会发生明显的变形特性。

1.2软化临界深度临界深度与临界荷载是一组相互对应的概念，从两种软岩特性的支护应用上来看，临界深度更能反映软岩的塑性变形情况：在巷道位置较浅的情况下，软化临界深度较小，软岩不会出现明显的变形，此时开展软岩巷道的支护施工较为简单；但是当巷道位置达到软化临界深度时，围岩会产生大的塑性变形，并伴随有支护难、大地压等问题。

相关技术人员应当在岩体软化临界深度之前开展支护施工，以便于降低工作难度，保证支护施工质量。

2巷道变形的原因和支护原理2.1软岩巷道变形的原因煤矿开采中面临的一大难题是在高应力作用下的软岩巷道有效支护方式，巷道顶板的不稳定情况会影响到巷道顶板的稳定性，巷道两边的移动或顶板下沉容易导致巷道断面收缩，使得两帮的变形更加严重，从地板岩层方面的受力情况看，巷道地板处于未支护状态，随着巷道的不断挖掘，原本作用于地板岩层上的应力会恢复弹性，但水平应力却增加，会出现变形的情况；若挖掘的方向处于倾斜状态，巷道顶板的岩层会受到较大水平应力影响，出现顶板破坏的现象。

破碎围岩复合顶板巷道支护技术摘要：复合顶板巷道支护问题是困扰兴安煤矿巷道支护的一个难题，随着开采深度的不断加大，这一问题日益突出，严重制约了该矿的安全生产，采用锚杆锚索钢筋网架棚喷碹加强型联合支护，解决了深部复合顶板巷道支护的难题，并取得了良好的效果。

关键词：复合顶板;联合支护;支护参数某煤矿三水平南23层一～四区三段，工作面设计走向长1200m，倾斜长200m。

本区煤层赋存较稳定，倾角为30°，煤层厚度2．5m，煤层直接顶板为1．7m灰色砂页岩，直接顶上部为1．0m左右煤岩互层，层理发育，老顶为灰色细砂岩坚硬。

放炮后，直接顶板破碎并易与老顶离层，为典型的复合顶板并兼有破碎顶板的特征。

顶板极易离层，冒落，难以形成承载结构，强烈的两帮移近，片帮及整体下沉，导致直接顶板下沉而离层破坏，给巷道支护带来很大困难。

在机道施工过程中，根据巷道围岩特性有针对性的采用锚杆锚索钢筋网喷碹加强型联合支护，有效的控制了围岩变形，保证了巷道的支护强度。

1加强型联合支护及支护参数设计1．1锚杆锚索钢筋网架棚喷碹联合支护锚杆:复合顶板巷道使用锚杆可以通过锚杆较大的预紧力和张力，在锚杆长度范围内使顶板的岩层挤紧，增大岩层间的摩擦力，在巷道上方形成具有一定厚度及抗弯刚度的组合梁，从而提高其承载力和抗剪强度，使荷载变为承载体。

锚索:锚索支护是对顶板进行深部锚固而产生强力悬吊作用，并且沿巷道纵轴线形成连续支护，以大预紧力减缓顶板变形扩张，由于锚索支护给巷道顶板的高预紧力和它的高承载力，使得顶板由锚杆支护形成的组合梁对上部老顶也进行了保护，阻止了围岩下沉移动和扩容变形，使相邻的锚杆，锚索作用力相互叠加，组合形成一个新组合梁，这个新组合梁的厚度、刚度，层间抗剪强度成倍增加，使顶板得到有效控制。

高强度钢筋网:高强度钢筋网能提高围岩面抗变形能力，使锚杆间的围岩体得到整体支护，防止破碎岩块松动失稳掉落，同时高强度钢筋网将单个锚杆连在一起，使锚杆同步承载，提高整体强度，对锚杆间围岩施以约束，改变围岩受力状态，阻止围岩进一步扩容离层，形成次生承载层，有效控制碎胀松动区向深部发展，避免锚杆失效，锚杆、锚索高、强度钢筋网形成有效的组合支护体系。

复合支护在扩修巷道中的应用与技术研究【摘要】本文从分析复杂层位软岩巷道变形破坏特点入手简要介绍了36U 钢加锚注、喷浆复合支护技术理论，然后将其应用于平煤十二矿己七二期回风下山破碎岩体的支护设计。

根据该设计进行施工后，经过矿压观测和对比，取得了显著的支护效果和经济效益。

【关键词】复杂层位软岩；复合支护；扩修巷道1工程地质概况平煤十二矿己七二期回风下山担负着二水平的通风任务，服务年限达30多年，主要布置在己15煤及距顶底板3-5m的岩层中，所处煤岩层主要包括己15煤、已16-17煤、砂质泥岩、细砂岩等，且其顶底板均为砂质泥岩，围岩松散、软弱，承载能力相对较低，碎涨现象明显，且这些岩层遇水或吸湿后，具有明显的软化现象，在水的作用下极易出现泥化；且该段工程的埋深已达600-700m，上覆岩层所产生的垂直压力和侧向压力也较大。

巷道使用至今已经过多次扩修，效果均不理想，巷道变形破坏后，修复时仍以U型钢支架为主进行支护，支架后使用坑木或背板存在严重的空顶和旷帮现象，支架受力性能较差，巷道出现脱皮掉碴，底臌，支架周围布置的各种背板和金属网不能有效限制围岩的变形，出现严重的折断、扭曲及外露，支架扭曲破坏、形成尖顶，柱脚内移、扭断，卡缆、小板压断等现象，已严重影响矿井通风。

2巷道的破坏原因巷道的破坏原因：（1）巷道变形破坏后，扩修时仍以u型钢支架为主进行支护，支架后采用坑木背板存在较严重的空顶和旷帮现象，支护受力性能较差，相对地降低了巷道支护结构的承载能力，影响了巷道的整体稳定性。

从而造成支架出现严重的折断、扭曲，形成尖顶等各种变形破坏方式，巷道出现比较严重的断面收缩，主要是两帮和底角的内挤以及底臌等变形破坏方式。

（2）由于地质构造作用，围岩节理发育，岩性破碎，自稳性差，变形破坏后的巷道围岩松动圈2-4m，其主要特征是软弱、松散和破碎，且软化和泥化现象显著，使得围岩的力学特性显著降低和弱化，承载能力极低，从而无法实施有效的主动支护等加强支护手段，加剧了巷道后期的变形破坏。

软破围岩巷道掘进中钢拱架复合支护工艺的应用张永贵;郭建江【摘要】随着开采深度的不断加大,用沙坝矿部分巷道围岩软弱破碎且具有高应力、流变、大变形等特点,该巷道在原锚网喷支护下破坏较严重、变形量大.根据该矿围岩的工程特性,通过对多种支护方案进行对比分析,推荐采用钢拱架+边墙浇灌+锚网喷的复合支护方案,并详细分析了该方案的支护设计参数和施工要点.数值模拟和现场工业性试验表明,该支护方案可显著地控制围岩变形,具有良好的支护效果,可供类似矿山借鉴.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2017(000)007【总页数】3页(P252-254)【关键词】钢拱架;锚网喷;复合支护工艺;巷道掘进【作者】张永贵;郭建江【作者单位】贵州开磷控股集团矿业总公司;贵州开磷控股集团矿业总公司【正文语种】中文为加强软弱破碎岩层喷锚支护中喷射混凝土的强度和刚度，用以支承巷道爆破掘进后产生的早期荷载，一般采取钢拱架+喷锚网复合支护工艺[1]。

由于钢拱架架设后即可承载，且承载能力较高，因此在软破岩层巷道掘进中得到了普遍应用。

钢拱架包括U形钢拱架、工字钢拱架、钢筋格栅钢拱架等。

而在钢拱架支护中，具有独立承载能力、刚度较大等优点的工字钢拱架应用最为广泛，一般来讲，钢拱架施工泛指工字钢拱架。

根据现场实际情况，合理选择钢拱架的型号以及复合支护型式、参数，正确指导施工，确保复合支护有效、可靠地工作，对于加快巷道掘进速度，减少返修量，确保施工作业安全大有裨益[2]。

本研究以贵州用砂坝矿为例，针对该矿巷道围岩特性，为确保掘进巷道围岩稳定，对相应的支护方案进行设计并进行优选。

贵州开磷有限责任公司主体矿山包括用沙坝矿、沙坝土矿、马路坪矿、青菜冲矿。

其中，用沙坝矿段地表标高约1 350 m，目前深部已掘进至700 m水平，相对开采深度达到近650 m。

该矿生产能力200万t/a，采用平硐+斜坡道开拓方式，布置于脉外的主要运输平巷及斜坡道采用直墙三心拱断面，规格为4.2 m×3.5 m，掘进凿岩采用阿特拉斯产H281浅孔凿岩台车。

联合支护技术在深部软岩巷道修复中的应用【摘要】深部高应力失修巷道（硐室）的修复及深部软岩巷道支护是近年来随着采矿向深部发展所面临的新问题。

文章以具体实例为背景，对深部软岩巷道的联合支护修复技术进行了探讨。

实践表明，采用多种支护技术进行联合支护，能够起到很好的支护效果。

【关键词】联合支护；深部；软岩；巷道修复1 巷道破坏原因分析经过对该巷道工程破坏状况进行现场调查和分析，其主要破坏原因可归结为如下4个方面：（1）围岩强度低且层理发育。

巷道围岩膨胀性矿物含量高：伊/蒙混层矿物含量为57%～89%，巷道围岩属于强膨胀性软岩。

（2）原支护形式不合理，采用传统的浅部线性设计理论，支护强度弱。

巷道在围岩较为破碎的条件下，支护形式仍然采用单一的锚喷支护，顶部没有足够的锚索，劣质煤层强度低且层面光滑，砂岩纵向节理发育，顶板下沉出现活动空间，在重力的作用下，逐渐波及上覆深部岩层，造成大面积顶板离层，下沉量偏大。

（3）围岩赋存深度大，巷道埋深为750m，属深部中生代软岩巷道。

环境地应力水平高，在空间上重车线与井筒、空车线及泵房通道在空间上形成立体交叉硐室群，应力集中程度高.在上述原因下，重车线自成巷以来，巷道围岩处于长期蠕变状态。

当顶板围岩松动圈大到超过锚索长度时，整个顶板破碎带就垮落下来，形成高冒顶。

2 支护设计2.1 支护方式根据岩石力学原理及上述地质条件的分析，以往简单锚喷支护已无法满足此巷道支护要求。

因此采用一种新的支护形式：锚网喷+锚索+桁架+发碹混凝土联合支护。

锚网喷支护是在围岩暴露后及时安装锚杆、挂网、喷射混凝土，以锚固围岩组成一个支护圈，对巷道围岩起到很好的主动加固作用，锚杆主要起到挤压作用和组合梁作用。

锚索是将锚网喷支护的组合梁悬吊在深部的基岩上，形成稳定的组合整体。

桁架+发碹混凝土是二次被动支护，二次支护滞后初次支护1-2月。

初次支护具有一定柔性，它可以承受地压释放，调节力的均衡分布，改善围岩的应力状态。

科 技 论坛
・ ８ ９・
Байду номын сангаас
探讨复合支护技术在软岩段巷道 中的应用
姚 胜
（ 开滦集团钱 家营矿业分公 司， 河北 唐 山 ０ ６ ３ ０ ０ ０ ）
摘 要： 随着我 国矿 业开采的不 断发展 ， 各 种新型的矿道 开挖 技术不 断被应 用推广 ， 在 巷道施 工过程 中 ， 由于受上层岩层 的压力影 响， 巷道施 工 中需要 采取一定的 支护措施 来确保巷 道的稳 固安全 。尤其是在软岩层进行 巷道施工 ， 更需要加 强周 边支护力度 ， 以确保安 全 。现本 文就探讨一 下复合 支护技术在软岩段巷道 中的应用。 关键词 ： 锚 网支护 ； 架设 Ｕ型钢 ； 喷浆 ； 注浆加 固
在 实际的工程项 目中 ， 隧道 ， 矿道等需要在 岩体层 中进行挖掘 １ ８ ｘ ２ ０ ０ ０ ｍｍ的左旋 螺纹钢锚杆 ， 锚杆锚 固方式采用 一卷 Ｚ ２ ３ ６ ０和 通道 的工程都需要运用到大量 的支护技术 ， 因此在考虑到支护结构 卷 Ｚ ２ ３ ３ ０树脂药卷端 头锚 固，锚杆托盘 采用 １ ５ ０ ｍ ｍ ｘ １ ５ ０ ｍ ｍ× 的安全性稳定性 的同时 ， 还需要考虑 到经济成本问题 。随着社会 的 ｌ Ｏ ｍｍ的铁托盘 ，托盘要 紧压 金属 网。锚杆间排距 均为 ７ ０ ０ ｍ ｍ× 发展 ， 我国很 多施工企业在进行巷道施工 中采取的支护体系都 由原 ７ ０ ０ ｍｍ， 三花布置 ； 网片采用 网格为 ｌ Ｏ Ｏ ｍ ｍ×ｌ Ｏ Ｏ ｍ ｍ 的锁 边式 钢筋 来的单一结构支护体系逐渐转变为复合结 构支 护体 系。 这种体 系的 网， 网全铺 ， 每钩必联 。锚索加 固采用三排锚索交叉顺巷布置 ， 布置 转变不仅加强了支护结构的稳固性 ， 对 于经 济效 益来 讲也有着一定 位置为 ： 正顶部一 排 ， 两拱部 各一排 。顶部 和两 拱部锚索西 １ ７ ． ８ × 的实际意义。本文就要讲述了复合支护技术在 软岩段巷道 的应用 。 ７ ０ ０ ０ ｍ ｍ的钢绞线 ， 锚深 ６ ． ７ ｍ； 单排锚索间距均 为 １ ． ５ ｍ 。 锚索锚固方 １ 复 合 支 护 技 术 式采用 树脂 药卷端头锚 固， 每根锚索均用 ３根 ２ ３ ６ ０树脂药卷 ， 锚索 复合 支护 ， 顾名思义是指将两种或多种单一 的支 护技 术根据一 托盘顶 、拱 、帮均采用 复合 托盘 。内部为长 ｘ宽 ｘ厚 － ４ ０ ０ ｍｍ ｘ 定 的规律结合 在一起形成一种新 型的复合 的支护技术 ， 这样相互 配 ４ ０ ０ ｍ ｍ ｘ １ ０ ｍ ｍ 的铁 托 盘 ， 中间 为 长 ｘ宽 ×厚 ＝ ２ ０ ０ ｍ ｘ ２ ０ ０ ｍ ｘ 合之后 的支护结构 可以很大 的提高工程 的安全 性能 ， 为施工 的顺利 ５ ０ ａｍ的木托盘 ，外部为长 ｘ宽 ｘ厚 ＝ ｒ ２ ０ ０ ｍ ｍ ｘ ２ ０ ０ ｍ ｘ ｌ Ｏ ｍ的铁托 盘。 进行做好坚实 的后盾 。 目前我 国现有 的支护技术主要有 喷射混凝 土支护与锚杆支护 、 ３ ． ２架设 ｕ型钢并喷浆。 注浆 、 钢筋 网 、 钢 拱架 、 管棚等多种单 一支护方式 ， 复合 的支护技术 ｕ型钢 支架 采用 ２ ９ Ｕ型钢加工 ， １ 梁２ 腿３ 节组 合而成 ，半 圆 是将他们 相互 配合采用 ， 如锚 喷支护 、 锚 喷 网支护 、 锚 网支护 ＋ ｕ型 拱断面 ， 净宽 ４ ． ６ ｍ， 净高 ３ ． ５ ｍ， 其中拱高 ２ ． ４ ｍ， 直腿段高 １ ． ２ ｍ， 柱窝 钢支护 ＋喷浆 、 注浆加固 、 钢拱架锚喷 网复合支护 （ 分刚性和可缩性 ２ ０ ０ ｍ ｍ， 梁腿搭接长度 ４ ５ ０ ｍｍ。在起拱 线与底角处分别利用梯子梁 咖左旋螺纹钢锚杆 ， 打诼角度与底板成 ４ ５ ０ ） 。 两类 ） 、 钢筋桁架复合式支护等 。 复合支护技 术中采用 哪几种单一支 打设帮锚索（ 护方式一 般是根据具 体的施工情况 ， 成本 预算 ， 岩层性质 以及 施工 ３ ． ３注浆 加固。 环境等多方面 因素综合考虑而定的。 巷道实施全 断面布孔 ， 每排在巷道顶板均 匀布置 ５个孔 ， 分别 ２软岩层 的巷道施工特点 布置在巷道的正顶 、 两肩部 、 两底角 ， 排距 ２ ． ０ ｍ。孔位正顶孔与顶板 在巷道 的施 工中 ， 有时候不可 避免的会遇 到松 软岩层 ， 这 样的 垂直 ， 两肩孑 Ｌ 分别与顶板 向外 成 ５ ０ ～ ６ ０度的夹角。注浆浅孔孔 深为 岩层 黏结 性能低 、 强度不高 、 极易风化 、 遇水会膨胀 、 稳定性差 ， 在巷 ３ ｍ， 注浆压力为 ４ Ｍ Ｐ ａ ， 中孔 为 ５ ｍ， 注浆压力为 ６ Ｍ Ｐ ａ ， 深孔为 ８ ｍ ， 注 道 的施工 中如果不能做好 支护结构体 系 ，就极易造成 巷道断 面问 浆 压力为 ８ ＭＰ ａ 。 题， 甚至会引起坍塌 ， 严重影 响了工程 的实施 ， 威胁着施工 开采人员 ４ 复 合 支 护 理 论 及技 术关 键 的安全 。如果巷道遭受损坏 ， 一定要采取措施 及时修护。 ４ ． １支护理论 。 该 支护技术 采用 了锚 网支护 一 ｕ型钢支 护 一注浆三者 形成共 在松 软岩层 的巷道施工或修护施工 中 ， 以高地应力松 软岩层段 的巷道为例 ， 经井下现场探测 ， 该段岩层 以泥质胶结的粉砂岩为主 ， 同力学 承载体系 的支护理论。首先通过对巷道进行锚网支护 ， 有效 地质构造发育 。 巷道受到主暗斜井动压变形 、 收缩后 ， 首先应采 取扩 控制 了围岩 的深度变形 ， 使巷道 围岩基本趋于稳定 。然后架设 ｕ型 打设帮锚索 和底角锚杆 、 混凝 土全断面封闭 ｕ型钢 ； 最后通 修、 锚网喷支护方法来解决巷道断面和破 坏问题 。 实践证 明， 单 一的 钢支护 、 扩修 由于浆皮 的存在不仅工作量大 ， 而且仅能在短时 间内满足使用 过双液注浆后 ，锚 网、 ｕ型钢双层支护合二为一 ，充分发挥锚 网支 要求 ， 其本质只是对应力重新分布后 初步稳定 了的巷道进行 了再次 护 、 ｕ型钢支护本身的承 载能力 ，而且减少 了围岩对 ｕ型钢不均 的 的应力重新分布 。虽然其在一定程度上释放 了一部分应 力 ， 但 随着 集 中载荷 和偏 心载荷 作用 ， 大幅度提高 了 ｕ型钢的工作 阻力 、 承载 应力 的再 次分布 ， 巷道所 受地应力 的压 力并没有减小 ， 随着 时 间的 能力 。 变化 ， 巷 道常会 出现再 次破 坏、 变形 ， 其不能从 根本上解决软岩巷道 ４ ． ２技术 关键 。 ． 的支护问题 。 为此 ， 针对矿道 的延伸巷道支护状况 ， 需要从单一支护 ４ ． ２ ． １ 在实 际的施工操作 中 ， 为 了防止 巷道 出现片帮 、 冒顶现象 一定要 严格遵守现初 喷混凝 土 ， 然后 再实施锚 网支护 工作 到复合支护手段进行转变 ， 从而达到使巷道 围岩趋于稳定的 目的 。 的发生 ， 的施工 工序 ， 这 样不仅能保证巷道稳 固成形 ， 同时也方便 了下 道工 ３软岩段巷道支护技术 达到预期的支护效果 。 在软岩段 的巷道支 护工 作 中， 要先进行现 场地质勘探 ， 进而再 序 的顺利实施 ， 确定采用 何种 复合支 护手段 。本文 以锚 网支护 ＋ ｕ型钢 支护 ＋喷 ４ ． ２ ． ２ Ｕ型钢支护中一定要有打设帮锚索 、底角锚杆以及混凝 土封闭 Ｕ型钢全断面的施 工工序 ，这对于加强 ｕ型钢之 间的连接 浆、 注浆加 固的复合支护技术为例介绍复合支护技术的应用 。 首先 采用 打设 锚杆 、 挂 网、 打顶锚 索对扩修巷道进行支护 ， 然后 力度和支护结构的稳 固性能都有很好的效果 。 在锚 网巷道 内架设 ｕ型钢 ， 喷射混凝 土对巷道进行 二次加 固； 最后 ４ ． ２ ＿ ３在完成 ｕ型钢 的支 护以后 ， 要进行深孔注浆 ， 这样就 能大 通过 打设 中、 深孔进行注浆 ， 利用注浆 浆液充填 Ｕ型钢外侧 的大松 大提高整体支护结构的强度和稳定性，并且能够对墙体进行加固， 动圈破裂岩体 ， 使松动圈内块体黏结成整体结构， 同时改善巷道应 减少底板岩层 的应力 ， 从 而保证拱顶 的稳 固 ， 因为顶板 的稳定不仅 力分布状况， 提高其承载能力 ， 加强锚网支护和 ｕ型钢整体支护结 取决 于顶板荷载 ， 在非破碎带 中关键取决于底板和两墙 的稳定 。 构 的稳定性 ， 从而达到支护巷道的 目的。 ５结论 ３ ． １锚 网支护 。 ！ 复合支护技术 的应用大大提高了巷道的安全性 能 ， 尤其对松软 顶拱部锚 杆采用 ４ ． ２ ２ ｘ Ｌ ＝ ２ ４ ０ ０ ｍ ｍ 的左 旋螺纹钢锚杆 ， 锚杆锚 岩层段的巷道稳固来讲， 更是一种行之有效的支护技术方法。巷道 固方 式 采 用 ２卷 Ｚ ２ ３ ６ ０树 脂 药 卷 全 长 锚 固 。 锚 杆 托 盘 采 用 的安全稳定关系着生产运输 的顺 利进 行和工作 人员 的人 身安 全 ， 因 １ ２ ０ ｍ ｍ ｘ １ ２ ０ ｍ ｍ ｘ １ ２ ｍ ｍ的加厚左旋螺纹钢锚杆专用托盘 ，锚杆拧 此 ， 对 于巷 道的支护技术和施工不能掉 以轻心 ， 要 随时检查 ， 及时修 紧螺母与球形垫问必须加有��

生小 面积 冒顶 。
２ ． ２ ． ４ 支护 改进 后 的效果
采用锚网喷＋ 锚索联合支护后， 现在巷道使用时间已超过８ 个月， 没有出现
脱皮 ， 变形 现象 。
２ ． ２ ． ５ 锚网喷＋ 锚索联合支护的优点 该联合支护技术． 可减小巷道断面， 缩短施工工期， 降低施工费用， 具有技 术先进、 工序简单、 安全可靠、 经济合理及施工方便等优点， 值得推广应用 。 ２ ． ３ 锚 网喷＋ 混凝土砌 碹联 合支 护在避难 硐室 中的应用
喷 体强 度为 Ｃ ２ ０ ， 喷层厚 度 为 ， １ （ Ｘ ￣ｕ ｒ ｎ 。
２ ． ２ ． ２施 工 工艺
ａ 矿井地质条件复杂， 煤层埋藏深， 在矿井开拓巷道施工中部分工程遇到软岩， 特别是轨道大巷、 底板抽放巷施工中揭露出大范围的泥岩、 砂岩泥质， 这两种岩
石强度 低 ， 松散破碎 ， 自承能力 差 ， 自稳时 间较短 ， 具有 高饱和 吸水性 、 强烈 的膨
掘进采 用钻 眼爆 破法 施工 ， 爆破后 及 时找掉 活矸 危岩 ， 进行初 喷 ， 临时 支
护， 然后打锚杆眼， 安装锚杆、 金属网， 打锚索眼， 安装锚索， 最后进行复喷。
具体工艺： 施工掘进炮眼一爆破一初喷一临时支护一打顶部、 两帮的锚杆
及锚 索 眼一铺 设 金属 网一 安 装锚 杆和锚 索一 复喷 。
支护 质量 和施 工安 全 。 ２ ． 根 据具 体 地质 情况 合理布 置 支护形 式 ２ ． １锚 网喷 十Ｕ 型钢棚 联 合支护 在轨 道大 巷 冒落段 的应 用 ２ ． １ ． １设计 支 护形 式与 巷道破 坏 原 因
２ ． ２ ． ３锚网喷＋ 锚索联合支护作用原理
（ １ ） 通过锚 杆将 软弱岩 层悬 吊于完 整坚 固的岩 体上 ， 可保 证巷道 顶板 的稳

复合支护在软岩巷道中的应用
王汉峰;田海峰
【期刊名称】《煤炭技术》
【年(卷),期】2000(19)3
【摘要】针对井底水仓的围岩特性 ,对破坏原因进行分析。

【总页数】2页(P37-38)
【关键词】复合支护;软岩巷道;锚杆支护;巷道支护
【作者】王汉峰;田海峰
【作者单位】平庄矿务局六家煤矿
【正文语种】中文
【中图分类】TD353.6
【相关文献】
1.桁架、混凝土复合支护在煤矿深井软岩、大断面巷道中的应用——长城窝堡矿井井下支护初探 [J], 刘忠钊;张朋寿;张宪峰
2.深井软岩综放面两巷复合支护技术在小康煤矿的应用 [J], 朱洪文;王术有;艾俊友
3.深井软岩综放面两巷复合支护技术在小康煤矿的应用 [J], 朱洪文;王术有;艾俊友
4.复合支护技术在软岩巷道巷修中的应用 [J], 孟繁锋
5.深井软岩综放面两巷复合支护技术在小康煤矿的应用 [J], 朱洪文; 王术有; 艾俊友
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。