软岩矿井采区巷道优化设计

软岩巷道锚网喷支护工艺优化应用摘要：随着矿山开采深度的不断延伸，地质条件的日益复杂，大变形、大地压、难支护的问题成为影响矿区发展和矿井经济技术效益的主要因素之一，尤其是软岩巷道支护历来是巷道支护中的难题。

本文以某矿岩巷锚喷支护优化改进实践为例, 介绍了通过优化岩石巷道锚喷支护设计，达到增强支护强度，提高工程质量，有效地控制了围岩变形，取得了良好的技术效果。

关键词：锚注技术；软岩；围岩；支护结构0 前言锚喷支护正已作为岩石巷道施工的主要支护方式，随着开采深度的不断增加，深部地压明显增大，深部围岩受高温、高围压、高空隙压力的影响，显现出类似软岩的的特点，地压显现比较剧烈，围岩自承能力差，易风化，变形量大，底鼓明显，遇水易膨胀，变形加剧，初期来压快，给巷道的掘进和维护带来困难。

本文以淮北矿区某矿的底板抽排巷锚喷支护优化改进实践为例，通过强化锚网支护，辅助注浆改善围岩，取得了良好的支护效果。

1 巷道工程概况某矿底板抽排巷为综采工作面10煤层瓦斯治理工程，巷道设计全长1147.81m（平），层位在10煤和一灰之间，10煤层下20～47m（即一灰上39～13m），标高为-679.7m⊥～-630.0m⊥，该巷道无大的地质构造。

煤岩层产状为：走向130°～170°，倾向40°～80°，倾角12°～20°。

巷道采用掘进机截割破岩。

巷道断面为直墙半圆拱形，设计规格为4.6×3.5m，采用锚网喷进行支护。

支护参数：采用GM22/2400-490型高强螺纹钢锚杆进行支护，顶锚杆每眼配两卷K2550型树脂锚固，帮锚杆每眼配两卷K2950型树脂锚固。

锚杆间排距：800×800mm 。

全断面铺设钢筋网，钢筋网采用φ=6mm钢筋加工，网格150×150mm，喷浆厚度100mm，砼强度C20。

2 巷道施工过程中存在问题⑴巷道施工过程中因岩石层理发育较明显，岩性以软岩为主，地压显现比较剧烈，主要表现在围岩的自稳时间短、来压快、围岩变形量大、速度快、持续时间长、四周来压、底鼓明显、遇水膨胀、变形加剧。

软岩巷道修复支护设计优化与实践【摘要】查干淖尔一号井煤矿地质条件复杂,属于典型的软岩巷道,围岩破碎,两帮变形和底鼓现象十分严重,局部巷道甚至引发顶板冒落,严重影响了施工进度,同时给矿方造成很大的成本支出。

通过现场变形监测和数据分析,提出有针对性的措施,合理进行支护设计优化,并加大辅助支护的措施,通过现场变形监测数据分析了优化后的支护效果,可以得知有效控制围岩变形,实现巷道稳定。

【关键词】软岩巷道围岩变形支护设计变形监测Repair of soft rock tunnel excavation supportingdesign optimization and the practiceLI Shao-hua1MAO Yong-jiang1(China Coal 3rd Construction Company·No.30 Engineering Division·Cha-gan-naoer Project Department, 026000, China)【Abstract】Chagan well one coal geological condition is complex, belongs to the typical soft rock roadways, surrounding rock broken, two deformation and floor heave phenomenon is very serious, even partial roadway caused by roof caving, the serious influence the construction progress, at the same time to the ore party did a lot of cost. Through the deformation monitoring and data analysis, proposed targeted measures, reasonable supporting design optimization, and the auxiliary supporting measures, through the deformation monitoring data analysis, the supporting effect of the optimized to effectively control the deformation of the surrounding rock, realize the roadway stability.【Key words】Soft rock roadwayThe deformation of surrounding rockSupport design Deformation monitoring1 工程概况查干淖尔一号井煤矿设计8.0 Mt/年,风井井口标高+1037m,风井落底标高+837.5m。

收稿日期2018-10-28作者简介 章宏光（1988-），男，毕业于太原理工大学采矿工程专业，本科，助理工程师，现任大同煤矿集团云冈矿机掘二队技术员，从事煤矿掘进技术管理工作。

软岩破碎顶板巷道掘进支护优化章宏光（大同煤矿集团云冈矿，山西 大同 037003）摘 要基于云冈矿311盘区311轨道巷掘进期间软岩顶板出现破碎、冒落现象，通过技术研究，对传统锚网索支护进行优化，提出了锚索梁与注浆联合支护方式。

实际应用效果表明，联合支护弥补了传统支护的不足，顶板下沉量控制在0.15m 范围内，防止了冒顶及顶板垮落事故发生。

关键词软岩 支护 优化中图分类号 TD353 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2019.05.006Optimization of Driving Support for Roadway with Fractured Roof in Soft RockZhang Hong-guang(Yungang Mine of Datong Coal Mine Group, Shanxi Datong 037003)Abstract: Based on the breaking and falling of soft rock roof during the excavation of the 311 track roadway in the 311 panel of Yungang Mine, the traditional bolt-mesh-cable support is optimized through technical research, and the combined support mode of bolt-cable beam and grouting is put forward. The practical application results show that the combined support makes up for the shortcomings of the traditional support, and the roof subsidence is controlled within 0.15m, which prevents roof falling and roof collapse.Key words : soft rock support optimization1 概述大同煤矿集团云冈矿311轨道巷位于311盘区西翼，西部未开采，东部为311盘区311皮带暗斜井、311轨道暗斜井、511回风暗斜井、51101巷皮回横硐，南部为12#层311盘区311皮带巷，北部为311盘区511回风巷。

软岩巷道底板注浆加固探讨与优化发布时间：2023-02-03T03:18:53.260Z 来源：《科技新时代》2022年第18期作者：赵鑫1，王磊2，刘振文2[导读] 为解决红庆梁煤矿11303顺槽底鼓给矿井生产安全带来的不便，通过现场调研、理论分析，赵鑫1，王磊2，刘振文21鄂尔多斯市昊华红庆梁矿业有限公司,鄂尔多斯市,0170002黑龙江科技大学,哈尔滨，150022摘要∶为解决红庆梁煤矿11303顺槽底鼓给矿井生产安全带来的不便，通过现场调研、理论分析，提出在原有支护的基础上采取注浆加固技术，并使用FLAC3D分别对原有支护和新的支护方式进行数值模拟。

研究表明，采用注浆加固可以极大地改善巷道围岩稳定性，使得围岩底角位置塑性区范围大幅减小；注浆后顶板下沉和底鼓范围均略有缩小；注浆后围岩峰值应力和位移量也有所减小。

关键词：数值模拟；巷道围岩；注浆加固；底鼓0、引言巷道掘进后，作用在顶部的围岩压力能有效地传递到两帮，通过对两帮的加固，又能把载荷传递到巷道底板，这样在底板、底角处支护结构的关键部位通常会产生应力集中，造成巷道底鼓[1]。

底板注浆是加固底板围岩最有效的方法，浆液注入到底板围岩弱面和裂隙内，充填的同时把底板岩体胶结起来，提高底板围岩的整体性，一方面起到了封堵水源的作用，另一方面改变了底板受力状态及底板应力传播路径，使得两帮围岩应力无法直接作用到底板上。

朱斌[2]、陈刚[3]、松利[4]、王文才[5]等研究表明底板注浆加固有效改善巷道围岩应力环境，使得巷道底鼓范围减小。

本文以红庆梁煤矿11303顺槽为工程背景，在原有支护的基础上，采用底板注浆加固，注浆方式选用注浆锚杆，利用FLAC3D进行数值模拟，分析注浆前后巷道围岩的塑性区、应力和位移变化情况。

1、红庆梁煤矿11303顺槽底板注浆加固方案根据红庆梁煤矿3-1煤层11303回风巷原支护条件，采用底板注浆加固，注浆方式为注浆锚杆，采用中空螺纹钢注浆锚杆，注浆锚杆的直径为25mm，长度为2500mm，锚杆注浆孔直径为6mm；钻孔规格为Φ42mm×6000mm，排距为3m。

煤矿采区巷道优化设计分析发布时间：2021-05-10T15:38:13.073Z 来源：《基层建设》2021年第1期作者：文亚涛[导读] 摘要：根据煤矿具体的地质条件，结合周围已经投产实际开采状况，对采区进行深入分析，反复比较巷道布置方案。

淮沪煤电有限公司丁集煤矿生产技术科安徽淮南 232000摘要：根据煤矿具体的地质条件，结合周围已经投产实际开采状况，对采区进行深入分析，反复比较巷道布置方案。

分析了目前采区巷道布置所存在的问题及其原因，针对矿井的实际地质条件，提出了相对应的优化采区巷道布置方案，在实践中取得了较好效果。

关键词：煤矿采区；巷道；设计优化；引言优化巷道设计就是要在确保矿井安全生产的前提下，根据现有机械装备及技术管理水平，通过优化设计，达到降低成本、安全可靠、提高效率的目的。

一、优化巷道设计的原则1、统筹考虑采区内可采煤层层数、厚度、倾角、煤层层间距、顶底板岩性及厚度。

2、科学、合理布置采区大巷，做到各大生产系统、环节简单化，使采区整体布局合理，实现矿井集中生产，提高劳动生产率。

3、采区大巷巷道层位设计能沿煤层布置的巷道，不布置在全岩中；布置在全岩中的巷道，尽可能选择在稳定岩层中。

4、采掘工作面的布置必须充分考虑地测部门提供的采区范围内各种地质构造的发育特点、规律、性质、产状及其对煤层的破坏和对开采的影响，科学设计，减少无效掘进工程量。

采掘工作面顺槽联络巷布置时，考虑对周边已掘巷道进行重复利用；在新掘联络巷时，考虑为相邻未掘巷道创造复用条件。

采掘工作面巷道施工时，在遇复杂水文地质条件下，通过合理布置绕巷，避开大的地质构造区域对工作面掘进及回采期间的影响，降低生产成本。

5、对有动压影响的巷道，设计巷道断面应考虑最大允许变形量100-200mm，减少巷道维修量。

巷道支护参数根据巷道的围岩性质及巷道服务年限进行选择，并根据工作面情况实行差异化设计，实现差异化支护，提高支护的可靠性、经济性。

软岩巷道研究及治理⼀、软岩巷道研究及治理（⼀）软岩巷道核⼼研究、治理技术要点属新⽣代第三纪褐煤，煤系地层属中侏罗系上统扎赉诺尔群⼤莫拐河组和伊敏组，其中⼤莫拐河组的中部含煤段为本区主要含煤岩段。

煤层顶底板岩性松软破碎，属低强度、弱胶结、强膨胀、⼤变形的岩体，砂质泥岩层间弱层抗剪强度低，且遇⽔易泥化，对巷道稳定性不利，是我国典型的膨胀软岩矿区之⼀。

随着开采向深部发展，软岩⽀护的技术难题⽇益显现。

⽣产过程中，巷道变形破坏严重，其表现形式为锚杆体被拉断、托盘失效、粘接失效、锚空失效等，以局部围岩破坏造成的锚空失效为主。

翻修率已达到矿井总在籍巷道的50%以上，部分采准巷道甚⾄出现3～4次重复翻修，回采巷道出现前掘后翻现象。

采⽤软岩巷道围岩控制调研、煤岩物理⼒学性质实验室试验、现场⼯程⽰范试验等⽅法，产学研相结合的⽅式，开展项⽬研究与试验⼯作。

为了弄清主采煤层及其顶、底板岩层的煤、岩物理⼒学性质，对围岩稳定性评价及围岩稳定性分级提供依据，对煤、岩物理⼒学性质进⾏测试。

1.煤、岩物理⼒学性质（1）煤的物理⼒学性质分别测试煤样的视密度、真密度、含⽔率、单轴抗拉强度、单轴抗压强度、弹性模量、泊松⽐、内聚⼒和内摩擦⾓。

试验成果为：视密度平均值为1357.15 kg·m-3。

真密度平均值为1364.96 kg·m-3。

含⽔率平均值为0.78%。

三轴压缩试验结果：围压分别为0.2、0.4、0.6Mpa时，轴向破坏应⼒分别为1.427、2.354、4.454 Mpa，内摩擦⾓为35.74°，内聚⼒为0.36Mpa。

单轴抗压强度平均值为5.22 Mpa，弹性模量2.10Gpa，泊松⽐0.27。

单轴抗拉强度平均值为0.63 Mpa。

（2）顶底板岩⽯的物理⼒学性质分别测试煤层及其顶板煤岩⽯的视密度、真密度、含⽔率、单轴抗拉强度、单轴抗压强度、弹性模量、泊松⽐、内聚⼒和内摩擦⾓、浸⽔实验。

试验成果为：视密度为2591.67 kg·m-3。

西一采区准备巷道优化设计摘要:阐述了小康煤矿在西一采区设计时,以市场为导向,以经济效益为中心,遵循少投入,多产出的原则,应用现代设计理念、方法和手段进行采区准备巷道优化设计,以期达到生产集中化、煤炭运输连续化、系统简单化、布置合理化、管理现代化和技术经济合理之目标。

关键词:软岩矿井采区准备巷道优化设计小康煤矿现生产采区为南二采区,东西长为 2.048km,南北宽为2.895km,面积为 5.9290km2;2009年末南二采区剩余工业储量为4591.5万t,其中111b=2859.6万t;333=1731.9万t;剩余可采储量Z可=3443.6万t。

采区生产能力260万t/a,剩余服务年限为10.2a。

准备采区为西一采区,东西长为 1.535km,南北宽为 1.630Kｍ,面积:2.50km2。

其工业储量1542.2万t,可采储量1286.3万t,设计生产能力为240万t/a,采区服务年限为5.4a。

依据小康煤矿西一采区断层分布及实测地压主应力方向,工作面沿煤层走向推进。

又由于小康煤矿巷道属难维护型,决定开拓采用后退式布置方式,因为矿内涌水量不大,瓦斯也不大,煤层倾角一般6°～8°,布置方案采用仰、俯斜开采;采煤方法为综采放顶煤开采。

采区开采方案是从井底车场掘三条大巷,到9号勘探线后,掘三条上山,至采区倾斜方向中部,沿煤层底板掘进运输、轨道、回风中巷至采区边界,沿采区边界掘入风斜巷、溜煤眼,准备首采面和准备面。

经研究论证,决定采用倾斜长壁大后退开采方案。

但是如何合理开采西一采区东南侧煤炭,是摆在我们面前急待需要解决的问题。

1 采区准备巷道优化设计矿井合理集中生产是煤炭生产的一个重要技术原则,而优化采区设计又是其中的一个重要方面,其目的是加大采区的开采强度,提高采区的生产能力;同时减少采区个数,相应地减少采区准备工程量,可节省大量资金投入。

我们以市场为导向,以经济效益为中心,遵循少投入,多产出的原则,应用现代设计理念、方法和手段进行优化设计,以期达到生产集中化、煤炭运输连续化、系统简单化、布置合理化、管理现代化和技术经济合理之目标,把西一采区建设成高产、高效、低投资的现代化采区。

复杂再生胶结性差顶板与软岩井巷施工支护及优化改进摘要：软岩巷道遇水膨胀、变形，支护困难，特别是在综采综掘工艺情况下需要开掘大断面，增加了支护难度，本文通过对巷道过砾石层、含水砂层、粉砂层以及软岩地质巷道等施工及支护进行总结，为类似支护提供借鉴，同时为应对有水砂岩、粉砂岩巷道支护进行了优化，取得了较好的效果。

关键词：软岩；综采综掘；支护1前言因软岩围岩遇水膨胀，容易变形，破坏井巷的功能，给安全生产带来诸多困难和问题，软岩围岩井巷支护一直是一个不断实践和不断改进的探索过程。

百色百矿集团有限公司百色境内目前生产的十个煤矿围岩属于泥岩、砂质泥岩、砂岩、粉砂岩、炭质页岩等，围岩硬度系数f小于3，井巷遇水产生变形、底鼓，一些井巷的月变形量达到200mm以上，甚至在地压集中地带，每天相对变形量达到100mm。

另外，近年来，公司内煤矿全面进行综掘综采机械化工艺改造，井巷断面要求扩大，从原来的一般断面积6~8m2扩大到14~16m2，切眼断面积达到21m2。

因此，井巷的支护是综掘综采工艺首要解决的问题。

2巷道支护探索阶段⑴原矿井开采工艺属于炮采炮掘工艺，井巷断面积一般达到6~8m2就行，断面积相对较小，巷道压力显现也相对不突出，因此，支护一般采取梯形支架支护，过砂层的井巷采取砌碹支护，相对较大断面的无水泥岩井巷采取U型拱架支护。

⑵高档普采机械化工艺开采初期，认识不到位，井巷布设断面积也较小，采取锚杆、网、梯形钢带联合支护，但在实践中，出现了顶板脱层扩落的冒顶事故，如在保群煤矿2201进风巷及塘内煤矿的8502工作面切眼，锚杆钢带网支护在顶板下沉量较大的情况下，没有采取加固措施，致使出现大面积冒顶，幸好没有人员受伤，但事故说明支护是失败的。

⑶有些井巷底鼓变形较快，为解决这一问题，甚至采取了地锚，就是在原有的锚杆钢带网支护顶板边帮的基础上，在底板再加布设锚杆钢带，但是这种支护很快凸显弊端，未能防范底鼓的同时，底板与底锚凸起后，妨碍运输、行人，增加卧底巷道的工作量，如州景煤矿的2403进风巷。