深部软岩巷道支护技术研究

软岩巷道合理支护参数的研究【摘要】本文针对软岩巷道支护变形大、支护困难、回采期间维护费用高的特点，采用理论分析确定了合理的支护参数，通过计算机数值分析验证了理论设计软岩巷道支护参数的合理性。

研究结果直接指导实际施工。

【关键词】软岩巷道支护设计数值分析巷道支护技术是煤炭开采过程中关键技术之一。

巷道支护的安全、合理、有效是保证矿井高产高效的前提条件[1～8]。

近年来，由于锚杆支护方式具有支护效果好、成本低廉等优点，因此巷道锚杆支护技术得到了极为迅速的发展，广泛应用锚杆支护给煤矿企业带来了的技术经济效益巨大[9～12]。

1 工程地质概况某矿主采煤层为26#煤层，该煤层厚2.9m，普氏硬度系数f为1.1，煤层的相对瓦斯涌出量为0.382m3/t，自然发火期12个月。

地面标高+36.7～+41.4m，井下标高-370～-456m，煤层赋存稳定。

煤层老顶为粗砂岩，厚4m，灰白色，胶结致密，分选性差；直接顶为泥岩，厚 2.5m，黑色，致密块状、均一含炭屑；煤层为26#煤层，厚2.9m，黑色，煤质脆硬块状；直接底为泥岩，浅灰色，致密块状含粉砂岩。

2 支护形式及支护参数设计2.1 支护断面确定工作面运输、回风顺槽为矩形断面，掘进宽度4000mm，掘进高度2500mm。

2.2 支护参数确定2.2.1 锚杆支护参数的确定2.2.1.1 锚杆长度的确定L=L1+L2+L3 （1）式中：L—锚杆长度，m；L1—锚杆外露长度，L1=垫板厚度+螺母厚度+（0.02～0.03）m，一般L1取0.15m；L2—锚杆有效长度，m；L3—锚杆锚固长度，取0.3～0.4m。

锚杆外露长度Ll取0.15m，采用PHD—2型声波检测仪测定巷道围岩松动圈可以确定：巷顶：L2=1.6m，巷帮：L2=1.2m，锚杆锚固长度L3取0.4m，将上述数据代入公式1可得：L=0.15+1.60+0.4=2.15（m）这里取L=2.2m；注：锚杆有效长度L：的确定，在条件允许的情况下，尽量采用现场实测值，因普氏自然平衡拱理论计算方法确定L2时，L2值往往偏高，对有些岩性不适用。

深井软岩巷道钢管混凝土支护技术研究【摘要】深井巷道矿山压力控制是深部开采面临的亟待解决关键技术课题之一，而目前从理论和实践来讲，软岩巷道的支护大多采用复合支护形式，往往是支护成本极高，或者达不到预期的支护目的。

而钢管混凝土支护形式是一种即经济又先进的支护形式，如何在软岩巷道中应用好这种支护形式，无疑具有很大的研究价值。

【关键词】深部开采；软岩巷道；钢管混凝土；支护技术1 钢管混凝土支护技术思路的提出刘庄煤矿井田主要可采煤层中，除1煤层顶板多为砂岩以外，其余均以泥岩、砂质泥岩为主，少量砂岩；底板多为泥岩和砂质泥岩。

一般情况下，泥岩的抗压强度较低，砂质泥岩稍高，砂岩较高。

而不同岩性的岩层作为直接顶板的稳定性分类表明：泥岩属不稳定类，砂质泥岩属不稳定-中等稳定类，砂岩属中等稳定-稳定类。

由此可见，本井田除1煤层外，主要可采煤层顶板岩石的工程地质条件均比较差。

鉴于刘庄煤矿即将开始二水平的开拓，煤层埋深将超过1000m，地质条件将更加复杂，现有支护形式已不能满足深井软岩巷道支护强度需求，故提出借鉴桥梁的支护技术提出钢管混凝土支架来解决目前我矿的支护难题。

钢管混凝土支架根据巷道需要可以设计成圆形、浅底拱圆形、三心拱圆形、梯形等形状。

图1为浅底拱圆形钢管混凝土支架示意图。

本文根据钢管混凝土的结构原理，设计适用于深井软岩巷道支护的高强度钢混支架，通过理论计算并试验测试了其力学性能，具有广泛的应用前景。

2 深部软岩巷道钢管混凝土支护研究2.1 软岩巷道支护原理软岩巷道支护的重点应放在充分利用和发挥自承能力上，支护原理是：根据岩层不同属性，不同地压来源，从分析地压活动基本规律入手，运用信息化设计方法，使支护体系和施工工艺过程不断适用围岩变形的活动状态，以达到控制围岩变形，维护巷道稳定的目的。

具体的说，有以下几个方面：1）必须改变传统的单纯提高支护刚度的思想；2）必须采取卸压、加固与支护相结合的方法；3）进行围岩变形量测，准确地掌握围岩变形的活动状态，以确定二次结构的参数，确定补强时间、再次支护时间和封底时间；4）树立综合治理、联合支护、长期监控的支护思想体系。