清水营煤矿软岩巷道支护实践
煤矿软岩巷道支护探究
煤矿软岩巷道支护探究随着对矿产资源的不断挖掘，煤矿巷道挖掘成为工作中的关键，巷道中受高应力作用出現软岩巷道容易出现围岩松软、支护困难等情况，巷道软岩稳定性差、容易发生变形，对巷道围岩的变形难以控制，本文主要根据软岩巷道稳定性差和易变形的特点，深入研究巷道围岩的力学支护原理、支护材料的选择和正确运用支护技术，对施工中常见的问题进行分析探究，并根据不同巷道选择合适的支护方式提出不同方案，有效解决高应力软岩巷道所产生的问题。
标签：高应力；软岩；支护方式；锚杆支护0 引言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。
1 巷道变形的原因和支护原理（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。
根据地质力学的评估，地应力和高应力是导致围岩和支护发生变形的主要原因，随着采矿深度的不断增加，地应力影响严重的会导致变形甚至是坍塌情况发生。
（2）支护原理。
巷道采掘中，岩体的原始岩应力会重新分布并会出现被破坏的情况，不仅促使围岩自身的裂痕扩展和向巷道空区变形，随之而来的受力情况也会发生变化；对于硬岩巷道由于其高强度可以控制松动区的出现，而软岩巷道的支护，要求向回应力形成一定的塑形区且达到最大承载力为最佳。
浅析软岩矿井巷道掘进顶板支护
浅析软岩矿井巷道掘进顶板支护软岩矿井巷道掘进顶板支护是矿井掘进中非常重要的工作环节，其作用是保障矿井巷道的稳定、安全和通畅。
同时，软岩巷道掘进中的顶板支护也需要克服困难和挑战，因为软岩矿井掘进中的围岩结构较为松散，巷道在施工过程中存在崩坍、滑动、失稳等风险。
本文将从软岩矿井掘进的特点、巷道掘进的挑战、顶板支护的方法等方面进行浅析。
1.软岩矿井掘进的特点软岩矿井掘进中的矿体结构较为松散，存在岩体开裂、水固结等现象。
此外，软岩矿井巷道掘进面积广、深度大，矿井压力较大，围岩抗裂性差，易于变形和破坏。
2.巷道掘进的挑战在软岩矿井巷道掘进中，巷道的顶板支护是一个具有挑战性的工作。
巷道顶板支护需要符合以下三个要求：（1）保证顶板稳定，防止崩落。
（2）保障巷道的通畅，避免因顶板落石、坍塌等情况导致巷道关闭或开采难度增加。
（3）支护成本较低，可持续或者有机的防止巷道失稳和崩塌。
软岩矿井巷道掘进的围岩破裂，常常会引起巷道变形，从而导致压力集中于巷道顶部，给巷道稳定性造成威胁。
此时巷道顶板的支护工作显得尤为重要。
3.顶板支护的方法（1）锚杆支护法锚杆支护是巷道顶板支护中一个比较常见的方法，主要是通过锚杆将顶板连接固定住。
锚杆材质多为钢筋，具有较高的抗拉强度和阻力，可以在支撑巷道顶部时起到很好的作用。
其优点在于施工简单、操作方便、可达到较大的支撑范围，适用于巷道的支护。
预应力锚杆支护是一种基于锚固体材料可预应力锚杆支护技术，也是较为常见的一种工作方式。
此种技术指在巷道顶板钻洞,预留孔洞后灌入母材料，再通过预应力:使锚杆产生张拉力,以使固结体在压力状态下获得内部侧向约束力，以增加其强度和刚度，从而改善固结体的稳定系数,防止巷道崩塌。
其优点在于增加了固结体在压力条件下的稳定性，有效地防止了巷道的崩塌。
（3）钢筋网支护法钢筋网是一种广泛应用于软岩路基支护领域的抗拉材料。
在巷道顶板的支护中，钢筋网可以有效地提高巷道的稳定性和承载能力，防止巷道底部发生崩塌或塌方。
复杂地质条件下清水营煤矿井巷支护方式
Ｗ ＡＮＧ Ｘｕ ｅ ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ （ Ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｎ ｉ ｎ ｇ ｘ ｉ ａ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｍｉ ｎ ｅ Ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｏｆ ｆ ｉ ｃ ｅ ， Ｙ ｉ ｎ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ ７ ５ ０ ０ ０ ０ ， Ｎ ｉ ｎ ｇ ｘ ｉ ａ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｃ ｏ ａ ｌ ｓ ｅ ａ ｍ ｍ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ Ｑ ｉ ｎ ｇ ｓ ｈ ｕ ｉ ｃ ｏ ａ ｌ ｍ ｉ ｎ ｅ ｂ ｅ ｌ ｏ ｎ ｇ ｓ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ” ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｓ ｏ ｔ ｆ ” （ ｓ ｏ ｆ ｔ ｒ ｏ ｏ ￣ｆ ｌ ｏ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｌ ａ ｓ ｅ ａ ｍ ） ， ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｏ ｆ ｓ ｏ ｆ ｔ ｒ ｏ ｃ ｋ
１ 原有的主斜井支护状况
在清水营煤矿主斜井的最初设计中，利用４ ０ ０ ｍ ｍ 厚 的砼 砌 碹 支对 井筒 表土 段 支护 ，利 用 锚 网喷 对 基岩 段支 护 ，主斜井 原设 计支 护 图如 图 １ 。
图 １ 主 斜 井 支护 示意 图
２ 现有支护方式 中的存在的 问题与产生原 因
关键 词 ： 软 岩巷 道 ；巷 道 底 鼓 ；平 衡 状 态 ；安 全施 工
中图分类号 ： Ｔ Ｄ ３ ５ ３
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： ２ ０ ９ ５ — ０ ８ ０ ２ 一 （ ２ ｏ １ ５ ） ｏ ８ — ０ １ ５ ５ — ０ ３
Ｏｎ ｔ ｈ ｅ Ｒｏ ａ ｄ ｗａ ｙ Ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｒ ｔ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｉ ｎ Ｑｉ ｎ ｇ ｓ ｈ ｕ ｉ ｙ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｍｉ ｎ ｅ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ Ｇｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ
浅谈煤矿软岩巷道支护措施
的围岩变形量通常都高达数千毫米 ， 其围岩的流变往往 持续数 年之久 ， 导致巷道维护 十分 困难 针对软岩巷道矿压显 现的特 点， 本文针对 巷道 围岩的特性 ， 提出 了相应 的控制巷道 围岩 变 形 的支护措施。 巷道 围岩变形是衡量软岩巷道 的矿压显现程度 和巷 道 维 护 状况 的重 要 指 标 之一 １ 软 岩 的 基 本 属性 软岩的 １ ０ 种基本属性 为 ： （ １ ） 岩石强度低 ， 单 向抗压强 度 般都在 ３ ０ — １ ５ ＭＰ ａ以下 ； （ ２ ） 大多属粘 聚力 很弱的泥质胶结 ； （ ３ ） 结构面发育 ， 一般均属碎 裂和散体结构 ； （ ４ ） 岩石的空隙率 大， 通常都在 １ ５ ％以上 ； （ ５ ） 含水 率高 ， 一般 ５ ％～ １ ０ ％以上 ， 空 隙
中图分类号： Ｔ Ｄ ３ ５ ３ 文献标识码： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ３ — ５ １ ６ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ２ １ — ０ ０ １ ０ 一 Ｏ ｌ
软 岩 巷 道 围 岩 变形 的 特 征 为 掘 巷 、应 力 扰 动 和 环 境 变 化 都 会 引 起显 着 的 附加 变 形 量 。 软 岩 中因 掘 巷应 力 集 中而 引起 的 围岩 显 着 变 形 ； 支护 损 坏 和 失 效 等 支 护 阻 力丧 失 而 引起 的 围岩 急剧变形 ； 软岩巷道 附近掘巷和翻修等应力扰动而引起 的围岩 附加变形等。软岩巷道因应力扰动、 支护失效和水 的浸蚀 引起 异， 松 软 围 岩 的 自稳 时 间 通 常 为几 十 分 钟 到 十 几 小 时 ， 有 的 顶 板 一 经暴 露 就 立 即 冒落 。因此 在决 定 巷 道 掘 进方 法 和 支 护措 施 时 必须 考 虑 到 巷 道 围岩 的 自稳 时 间 ３ 巷 道 围岩 变 形 量 的 构 成 在未经采动 的松软岩体 内开掘巷道 时 ，其 围岩变形量主 要 南以 下 三 部 分 组 成 ： 掘 巷 引起 的 围 岩 变 形 量 ． 它 一 般 发 生 在 巷道掘进的初期 ； 围岩流变 引起 的变形量 ， 它在巷道整个 服务 期 内都会发生 ； 巷道受各类 扰动引起的变形量 ， 如巷道 维护过 程 中， 支护阻力发生变化 ， 巷道附近支架翻修或开掘新 的巷道 ， 以及泥岩遇水和巷道积水增加等等。 ４ 控 制 软岩 巷 道 围岩 急剧 变形 的 支 护 措施 软岩巷道因应力扰 动 、支护失效和水的浸蚀引起的围岩 变形量通常都 高达数 千毫米 ，其 围岩的流变往往持续 数年之 久， 导 致 巷 道 维 护 十 分 困难 。针 对 软 岩 巷 道 围岩 变 形 规 律 及 支 架与围岩相互作用关系 ， 提出了控制软岩巷道围岩变形的支护 措施为 ： （ １ ） 巷 道 刚 掘 出时 ， 因 围岩 应 力 重新 分 布 所 引 起 的 围 岩 剧 烈变形 ． 即围岩变形量构成 中的 ， 即使 支护阻力很 高也 难以有 效抑制。因此 ， 必须正确选择二次支护的时间及支护体的刚度 ， 使掘巷期间的能量得 到释放 ， 但支护滞后 的时间应在保持岩体 不失稳 的条件下 正确选择 。巷道二 次支护 的时间通 常为掘后 ３ ０ ｄ左右 。如 采 用 一 次 支 护 ， 则 这 一 阶段 支 架 的缩 量 约需 ２ ０ ０ ～
煤或软岩巷道掘进施工中的支护策略与实践
煤或软岩巷道掘进施工中的支护策略与实践芮永健(开滦集团钱家营矿业分公司河北唐山063000)摘要:开滦集团钱家营矿业分公司在软岩及煤层掘进施工中,采用管缝锚杆超前支护及锚网喷+锚索联合支护,有效地隔绝煤层与外界空气接触,防止了煤层自然发火,同时可避免围岩风化掉落,增加巷道服务年限,是应用较成功并已推广的支护方式。
关键词:巷道 掘进联合支护中图分类号:T D353+.5 文献标识码:B 文章编号:1006-0898(2010)04-0049-021 当前形势及现状钱家营矿每年开拓进尺在6000m以上,涉及软岩及煤层掘进比较多,如何达到在软岩及煤层中快速、安全施工,是确保开拓进尺的关键。
目前,开滦钱家营矿业分公司开拓巷道,一般采用锚喷或锚网喷支护,特殊地段遇地质构造采用架棚支护。
实践证明,在软岩及煤层中采用管缝锚杆超前支护及锚网喷+锚索联合支护是应用较成功并已推广的支护方式。
2 支护原理超前支护是在巷道掘进之前,在巷道轮廓线外均匀布置管缝锚杆,利用管缝锚杆的膨胀作用,将杆体全部稳入煤或软岩内。
在爆破时,管缝锚杆可以起到悬臂梁的作用,将不稳定岩石托在锚杆之上,同时减少冲击波对锚杆外围岩的破坏,减少冒落,达到超前支护的作用。
喷浆支护是一种缓压支护,同时改善围岩应力状态提高软岩强度和抵抗变形、破碎能力。
厚度不太大(30～50mm)的喷射混凝土具有一定柔性,能同围岩一起位移,并在位移过程中产生一定反力,逐渐缓解地应力引起的压力,在同锚杆的共同作用下,整个锚固区形成一具有塑性的组合拱。
在塑变过程中,应力得到释放并达到新的平衡。
锚网支护是将不稳定岩层悬吊在较稳定的岩层上,起到悬吊、组合加固作用和控制围岩变形的作用,保证巷道围岩的稳定性,与初喷混凝土一起形成初期支护。
压网是为了把喷层和锚杆紧紧地扭固在一起,形成一个完整的支护体,对巷道起到整体支护作用。
再加喷一定厚度混凝土与锚喷网架联合,完成软岩中的永久支护。
锚索支护是将锚网喷支护形成的挤压加固拱悬吊在更为稳定岩石之上,增加巷道支护强度、从而提高巷道服务年限。
煤矿软岩巷道掘进支护技术
煤矿软岩巷道掘进支护技术发布时间：2022-11-07T08:06:07.986Z 来源：《城镇建设》2022年13期作者：柳振海[导读] 近几年，矿井安全生产事故频繁发生，其中以顶板灾害为主柳振海平凉新安煤业有限责任公司甘肃省平凉市 744201摘要：近几年，矿井安全生产事故频繁发生，其中以顶板灾害为主，因采矿工艺不完善，采矿计划设计不当，导致采场范围增大，煤层上部的顶板失稳，受上覆岩石压力的影响，出现了严重的变形。
如果不能及时支护或支护力度不足，工作面顶板将会出现崩塌，导致人员伤亡。
为了解决矿工的工作安全问题，本文以煤矿软岩巷道为例，对掘进技术进行研究，分析了支护技术，提出了不同支护技术的应用方案，以期为相关工作人员提供参考。
关键词：煤矿；软岩巷道；掘进支护技术引言：开采矿井这项工作具有很高的技术含量，不合理的开采会给矿区的地质构造和水文环境带来灾难性的损害，还会危及矿工的生命。
在矿井生产中，既要保证生产工艺、装备水平达标，又要保证安全生产。
为了预防煤矿生产中的事故，必须采取科学的巷道支护技术，对采空区进行有效的防护，防止因地层的破坏而造成的坍塌，保障有关工作人员的生命，提高采矿工作的效率。
一、支护难点随着矿井的深入，不同的地质结构对巷道的稳定性有很大的影响，尤其是软岩巷道的短期变形和蠕变，对整个巷道的施工质量有很大的影响。
在软岩巷道开挖、支护施工中，因其特殊的地质条件和结构特征，使其施工困难，主要表现在：第一，软岩的强度较低，岩体容易破裂，很难保证其安全。
煤田地区软岩主要为泥岩、砂质泥岩和碳质泥岩，这些软岩具有节理发育的特点，在应力作用下容易发生变形和破裂，很难进行支护。
第二，高强度的围岩应力作用，导致岩体向软岩石转化。
随着矿井开采深度的增大，巷道集中应力持续增大于围岩，导致围岩失稳。
第三，矿井采空区地层中含有各种粘土矿，具有较高的吸水性，遇水膨胀，必须采取有效的防渗措施，防止后期采掘时因雨水而发生崩塌[1]。
煤矿软岩巷道支护技术研究与实践
煤矿软岩巷道支护技术研究与实践摘要文章通过对软岩巷道变形破坏的原因分析，软岩巷道支护存在的问题，软岩巷道支护技术的改进等三个方面对软岩巷道的支护进行了系统性分析，为煤矿软岩巷道技术工程人员提供参考。
关键词软岩巷道；支护；问题；改进在煤矿开采的过程中，随着深度的不断增加，来自于上层的压力就越大，这样非常容易导致巷道变形，特别是当围岩的地质条件相对松软时，巷道的变形量就会相对加大，从而导致维修频繁，费用加大，这样不但严重制约了煤矿的正常生产，而且还非常容易出现重大安全事故。
1软岩巷道变形破坏的原因分析在煤矿开采的过程中，随着开挖的深度不断加大，地质构造越来越复杂。
这时，如果巷道围岩恰好位于软岩层，就会造成巷道长期不稳定，从而造成巷道的顶板出现不同程度的弯曲下沉，巷道的两壁向内挤压，底部上凸，有时还会出现锚杆拉断等现象，当巷道变形达到一定程度，还会出现软岩破碎、两壁开裂，断面缩小等严重状况，这样就会严重影响巷道的正常使用。
通过十字基点法和矿压观测法对软岩巷道的各部分变形状况进行设点观察测量，并对观察测量的数据进行详细分析，从而得出了软岩巷道破坏的特点和根本原因有以下几点。
1.1软岩巷道建制初期变形速度较快，持续时间较长数据表明，在掘进初期第一周内巷道变形速度相对较快，并且变形量也比较大。
一周之后，巷道的变形速度开始变慢，但是仍然有明显的变形，这种状况大约持续到一个月作用才渐趋稳定。
出现这种状况的主要原因是由于软岩巷道处于大埋深的状态下，软岩的承压状态出现改变造成的。
如果软岩巷道的埋深较浅，所受到的应力就相对较小。
1.2顶板、底板、两壁的变形量不同数据表明，软岩巷道掘进之后，巷道的顶板会出现下沉，底板会出现上凸，两壁会出现内移等现象，并且顶板、底板、两壁的变形量明显不同，顶板、底板变形的量明显大于两壁的变形量。
在软岩巷道的各部分结构中，变形破坏最严重的地方就是巷道拱部，变形严重时甚至出现墙体开裂现象，在下壁肩窝部位，是破坏非常严重的部位。
主要巷道支护技术研究方案样本
QSYK-1神华宁煤集团清水营煤矿主要巷道支护技术研究方案神华宁煤集团山东科技大学二○○九年六月目录1 项目的必要性...................................... 错误!未定义书签。
1.1 现状分析........................................ 错误!未定义书签。
1.2 国内外同类技术发展状况.......................... 错误!未定义书签。
1.3 研究目的及意义.................................. 错误!未定义书签。
2 研究开发内容...................................... 错误!未定义书签。
3 主要经济技术指标、项目最终目标................... 错误!未定义书签。
4 关键技术及创新点.................................. 错误!未定义书签。
5 研究或研制开发的技术路线, 实施的方式、方法、步骤错误!未定义书签。
5.1 课题的总体研究思路.............................. 错误!未定义书签。
5.2 研究方法........................................ 错误!未定义书签。
5.3 技术路线........................................ 错误!未定义书签。
5.4 实施方式( 具体方案) ............................ 错误!未定义书签。
5.5 矿压观测........................................ 错误!未定义书签。
6 技术、经济可行性及可靠性分析、论证.............. 错误!未定义书签。
7 现有基础、技术条件, 保证体系..................... 错误!未定义书签。
软岩巷道支护技术探索与实践
变形 。
［ ］ 何满潮．深部 的概念体 系及 工程评 价指标 ［ ］ ３ Ｊ ．岩石 力学
摘
要 ：大雁 二矿 属典 型 的软岩 矿 井 ，随 着开 采深 度 的 不 断加 大 ，巷 道 支 护 问题 十 分 突 出。
采 用常规 的支护 方 法 ，已不 能满足安 全 生产 的 需要 。工程技 术人 员经过 不 断探 索与 实践 ，发 明 了 “ 刚柔一体 化 Ｕ型 钢 可缩 金 属 支 架” 。在 软 岩巷 道 支护技 术 方 面 ，取 得 了成 功 。 “ 柔一 体 化 Ｕ 刚
学 出版社 ，２ ０ ． ０２
１ ）用焊接钢 筋网取代菱形铁丝 网，提高 了网 的刚度 和 强度 ，有效地保 护 了围岩 的强度 和 自撑能 力 ，实现 了锚 杆 ＋网 ＋喷层 ＋围岩的耦合支护 。
２ ）通过加大锚杆 的初 次预紧力 和二次 紧固 ，并根 据关
键部位二次锚索 施工 时 间的不 同而施 以不 同 的预 紧力 ，调 动 了巷道深部 围岩强度 从而 实现 对浅 部 围岩 的控 制 ，使支
来越 大 ， ５ ２０大巷及各区段机 、轨石 门变形破坏严 重 ，有的
巷道 已翻修 ３— ４次 ，在施工中有 的地 段甚至 出现 了前 掘后
翻的现象 ，巷道 支护问题越来越突 出。
范围之 内 ，可见 总体 支护效 果 良好 。通 过本 文研究 和现 场
成 功的施工试验 ，可以得出以下结论 ：
钢管混凝土支架在高冒落软围岩井巷中支护的研究与应用
钢管混凝土支架在高冒落软围岩井巷中支护的研究与应用发布时间：2021-05-27T09:43:13.013Z 来源：《基层建设》2020年第36期作者：周少华[导读] 摘要：钢管混凝土支架是在钢管内充填混凝土而成的组合材料，钢管约束混凝土，使混凝土处于三向应力状态，其强度和塑性大为改善，核心混凝土充满钢管，避免或延缓钢管屈曲，是目前承载力最优的结构，具有抗压抗剪性好，支撑力高，塑性韧性好，抗冲击和抗震性好，耐火耐腐蚀性，经济效益好等优点，清水营煤矿主斜井搭接硐室段冒落高度大，巷道围岩应力集中，导致变形严重，以往的支护形式已经无法较好的控制巷道成型，通过在现场施工国家能源集团宁夏煤业有限责任公司清水营煤矿宁夏银川 750000摘要：钢管混凝土支架是在钢管内充填混凝土而成的组合材料，钢管约束混凝土，使混凝土处于三向应力状态，其强度和塑性大为改善，核心混凝土充满钢管，避免或延缓钢管屈曲，是目前承载力最优的结构，具有抗压抗剪性好，支撑力高，塑性韧性好，抗冲击和抗震性好，耐火耐腐蚀性，经济效益好等优点，清水营煤矿主斜井搭接硐室段冒落高度大，巷道围岩应力集中，导致变形严重，以往的支护形式已经无法较好的控制巷道成型，通过在现场施工钢管混凝土支架，有效的控制巷道成型，保证了正常安全生产。
关键词：钢管混凝土支架；高冒落软岩井巷；前言冒落是裂隙岩体巷道中出现的、对作业人员安全威胁很大、突发性工程事故，尤其是巷道处于软弱围岩层位，给巷道的施工和支护带来了一定的困难和威胁，因此研究高冒落软围岩巷道的支护方式对安全生产具有重要意义[1-3]。
目前，对普通小面积低冒落巷道的加固方法有：（1）锚索加固法[4]；（2）注浆加固法[5]；（3）锚网梁喷注联合支护法[6]等，这些方法优点是可以节约材料，施工快捷，缺点是在围岩极不稳定的情况下，会造成二次冒顶，存在严重安全隐患。
因此，针对清水营煤矿+1089m水平搭接硐室高冒落软围岩区域，经过验证，在现场施工钢管混凝土支架来对巷道进行支护，起到较好了的支护效果。
在清水营煤矿+786m水平井底车场施工中的软岩支护探索
开挖 ７ １ — Ｏ天后巷道 围岩 出现明显变形 ， 当开挖 １ ５天后 ， 巷道顶 板变
形急剧加 大 ， 至出现顶板脱层 现象 ， 甚 因为 １ 观 测 点 位 于 马 头 门 ２ 号
米 处 ， 近 马 头 门钢 筋 混 凝 土 现 浇 支 护 最 近 ， 围 岩 应 力 影 响 最 小 ， 靠 受 其 他 三 个 观测 点在 开挖 １ 后 ５天
２１ 年 ０１
第９ 期
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｆ Ｒ ＴＯ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＹＩ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ Ｎ
Ｏ矿业论坛Ｏ
科技信 息
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在清水 营煤矿 ＋ ８ ｍ 水平井底车场 ７６ 施工中的软岩支护探索
杨 惠元 潘 长 斌 （ 宁集 团清水 营煤 矿 宁 夏 灵 武 神
一２Ｇ｝ －Ｋ ） ＼ （２ 血
移 ， ； ｍｍ
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（ ３ ）
式中 ａ 一
巷 道理论半径 ， ｍｍ；ｕ — 巷 道 周 边 位 —
Ｇ —剪切弹性模量。 —
Ａ 等 ＝
ｚ ｍｑ ｓ ｏ
，
（ ４ ）
由式 （）式（） 确 定 极 限 平衡 区深 入 巷 道 围岩 的深 ２ 、 ３可
斜 。 经 过 现 场长 期 的观 测 巷 道 底 板 变 形 趋 势 如 图 １ 示 （ 车 场 北翼 所 以 观 测 数 据 为 例 ） 结 合 现 场 施 工 及 由 矿 压 观测 曲线 图可 以看 出 ， 道 在 。 巷
胁［ ］ （Fra bibliotek２ ） 式 中 ｒ — — 自重应 力 ， ａ Ｈ ＭＰ ； ｒ一 上 覆 岩 层 体 积 质 量 ，ｇ ＿ ＿ ｋ； Ｈ —巷道埋深 ， — ｍ； Ｐ— — 支 护 阻力 ， ｉ Ｎ； Ｒ —极限平衡区半径 ， Ｃ —粘结力 ， — ｍ； — Ｎ； ‘ — 内 摩 擦角 ，； ｐ — 。 Ｋ１ — 影 响 系 数 ； — Ｋ — — 煤 岩 体 力 学 参 数修 正 系数 。 ２
注浆锚杆支护在清水营煤矿岩巷修复中的应用
网 ＋钢带 ＋锚索 ＋ ｕ型 棚 支护 ，以确 保 支护效 果 ； 根 据 围岩 性 质 ， 采用 “ 柔 相 济 、 时 封 闭 、 冲让 压 、 刚 及 缓
强化 围岩 ” 的基 本原 则 。选择 如下 支 护方式 ：
２ 型钢 棚 支 护 ，根据 围岩 稳 定情 况 棚 距从 ５ ０～ ９ ０ ｌ ０ ｍｍ选取 。架棚 支护 后再 喷射 ８ ｒ 厚砼封 闭 。 Ｏ０ ０ｍ ａ （ ） 索 。选用 １ ． ４锚 ７８ ｍｍ锚 索 ， 长度 为 ７ 问排 ｍ，
实际情 况 ， 经过 维修 后 ， 支护更 合理 、 效果 更 明显 ， 对提 高本 质安 全 型矿 井起到 重要 的作 用 ， 为今 后在 松软 、 膨胀 岩层 中掘进巷 道 时采用 的支 护提供 重要 参考 。 关键 词 ： 支护 失效 注 浆锚杆 支护作 用
中图分类 号 ：Ｄ、 巷道 、 室 的开掘 ， 建设 过 程 中 ， 硐 在 已经 成巷 的斜井 、 巷道 、 室 由于 围岩 遇水膨胀 ， 成巷道 硐 造
载、 吸水 、 风化 使 原 岩 失 去稳 定 性 ， 支 护带 来 困难 给
（ 表 １表 ２ 。 见 、 ）
变形严重 ， ３ 在 条斜井井筒 、 个 中部 车场 、 ３ 回采巷道在 施工过程 中均出现不 同程度 的顶板下沉 、 裂缝 、 脱层 、 掉
产 。为 了维修 后巷 道支 护的稳 定 ， 过对该 地质 条件 经 和 岩层 特性 的分 析 ，决 定采 用 注浆 锚杆 ＋锚杆 ＋锚
底层 ， 从该 段往 下 ， 筒 和巷道 围岩及顶 板 均 属 于软 井
第１ 期
刘国兵 ： 注浆锚杆支护在 清水营煤矿岩巷修 复中的应 用
５ ３・
也很 快掉 包 、 底板 臌起 。
软岩掘进支护运用实践
施工方法 与工艺 ： 总体思路分两 步 岩层 的深度 。
进行， 一次 支护为加 固变形 围岩 ， 提 供 变形 围岩进行 扩掘 ， 达到设计断 面。
一
（ 二） 二次扩掘开挖后 ， 为缩短 围岩
（ 三） 插入锚杆 。 将安装好锚头 的中 的暴 露时间 ，防止 围岩进一步风化 ， 必
锚杆挂住 。
图 １
（ 二） 支护形式。 采用 ｕ ２ ９工字钢支 架加喷射混凝土联合支护 ， 木板背顶背 帮， 钢棚 之间用连杆 连接 ， 连杆不少 于 ７付 ， 喷层厚度 １ ５ ０ ｍ ｍ． （ 如图４ ）
棚腿搭接部位开裂 ， 巷道断面有 圆拱形
变成 马蹄形 （ 如图 １ ） ，后 巷 按 无 法 保
８ ０米 的 破 碎 带 。
图 ３ 注浆锚杆沿巷道轴 向布置剖面示意图
图４
三、 施 工 中应 注意 的 问题 （ 一） 一 次 支 护 的锚 杆 布 置 为 梅 花
（ 二） 掘进 。 用 手持 式 风 动凿 岩 机 凿
孔并 清孔 ， 沿 径 向进 行钻孔 ， 确保 锚入 形 ， 便于所注 的水泥浆均匀分布 。
图２ 注浆锚杆沿巷道轴向布置平面示意图
证， 影响工作面正常施工 。 曾尝 试用 ５ ． ４ 平方米 的小 断面掘进 ， 木棚支护方式 强 行 通过破碎 带 ， 未能 奏效 ， 主要 表现 为
木棚被压折 ， 工作面被 冒落 的岩 石碎 屑
掩埋 ， 施工受阻。对此 ， 经 多方 沦证 ， 并 与北京科技 大学联合研究 ， 采取提 高围 岩 强度 和整体性措 施 ，顺利通 过 了长
Ｆ Ａ ｚ Ｈ Ａ Ｎ ・ Ｘ Ｕ Ｅ ｓ Ｈ Ｕ ｚ ｏ Ｎ Ｇ Ｈ Ｅ Ｎ Ｇ
清水营煤矿大断面搭接硐室钢管混泥土支架支护技术方案
1主斜井及搭接硐室工程概况神华宁夏煤业集团清水营煤矿主斜井设计斜长1457m，倾角22°～25°，井筒净宽4200mm，净断面12.4m2，装备带宽1.8m的大倾角带式输送机，担负矿井的主提升任务。
主斜井井筒位于2煤底板软弱岩层中，巷道支护采用锚网喷+锚索支护。
由于围岩蠕变、遇水膨胀，导致井筒下段1062m巷道变形失修，顶、帮浆皮开裂、大量脱层剥落，顶板整体下沉、挤压皮带框架及护网。
同时帮臌、底臌严重，巷道断面整体收敛。
后期清水营煤矿对巷道进行了维修，针对变形量较大部位井筒，采取假设29#U型钢支架加强支护，初期取得一定效果，但是在围岩离层明显或埋深较大部位，巷道不同程度受到围岩压力影响。
出现巷道宽度由4.2m缩至3m、高度由3.4m缩至2m，台阶翻臌不能行人，皮带框架受挤压、弯曲而无法运行。
特别位于+1089m水平的搭接硐室是本次主斜井维修的重点和难点，该段巷道高度达到6～9m，共有85m巷道受硐室群扰动影响变形失修，原架设的50#、32#工字钢棚全部扭曲变形，存在重大安全隐患。
2维修方案2.1维修原则本次维修方案遵循长期软岩巷道支护方面的成功经验，按照“扩刷断面→减震开挖→成形规整→联合支护一次到位→快速封闭岩体→反底拱治理底臌”的标准流程。
原则上不得使用爆破作业进行挑顶扩帮，减小对围岩稳定的二次破坏，充分利用和发挥围岩自承能力再辅以联合支护的方式，来确保巷道长期稳定。
2.2案例借鉴清水营煤矿+786m水平车场及水仓软岩支护得到应用，解决了矿井软岩巷道、深井巷道、动压巷道和破碎围岩巷道的支护难题，是一项较为成熟的巷道高强度支护新技术。
清水营煤矿启封了3年前的+786m 水平永久水仓变电所密闭，巷道至今完好没有变形。
但是，在搭接硐室大断面、大跨度及二次维修巷道，使用钢管混凝土支护技术尚属首次，存在的技术难度及风险无法预计，所以在维修设计初，清水营煤矿开展了大量的技术论证和技术比较，如何避免在维修搭接硐室时防止再次冒顶，尽可能减少维修量，还要确保支住、支稳等问题。
浅析软岩矿井巷道掘进顶板支护
浅析软岩矿井巷道掘进顶板支护【摘要】软岩矿井巷道掘进顶板支护是确保矿井安全稳定运行的重要环节。
软岩具有易变形、易破碎等特点，对巷道掘进造成困难和危险。
在进行软岩矿井巷道掘进时，顶板支护的原则是要避免顶板松散坍塌，保持巷道的稳定和安全。
选择合适的支护材料和采用有效的支护方法是关键，包括锚杆支护、喷浆加固等。
施工过程中需要注意材料的质量和施工工艺的规范，避免施工错误带来的安全隐患。
软岩矿井巷道掘进顶板支护需要因地制宜，根据不同情况采取针对性的措施，以确保矿井的安全运行和工作人员的安全。
通过科学有效的支护措施，可以提高软岩矿井巷道掘进的效率，降低安全风险，保障矿山生产的顺利进行。
【关键词】软岩矿井巷道掘进、顶板支护、安全稳定、原则、方法、选材、施工注意、针对性措施。
1. 引言1.1 软岩矿井巷道掘进的重要性软岩矿井巷道掘进是矿山开采中非常重要的环节，其掘进质量直接影响矿井的安全稳定运行。
软岩矿井巷道掘进的重要性主要体现在以下几个方面：软岩矿井巷道是矿山生产的必经之路，是连接采矿工作面与地面设施的重要通道。
只有通过巷道才能实现矿石、煤炭等矿产的运输，同时巷道也承担着通风、排水、运输和人员疏散等重要功能。
软岩矿井巷道掘进的质量直接影响矿山的生产效率和安全。
软岩矿井巷道掘进是后续开采工作的基础，巷道的稳定与否直接影响到采矿工作面的安全生产。
如果巷道掘进质量不佳，就会导致巷道坍塌、顶板垮塌等安全事故，严重影响矿井的正常生产。
软岩矿井巷道掘进的重要性不容忽视，只有确保巷道掘进质量和顶板支护稳固可靠，才能保障矿山的安全运行和高效生产。
为此，矿山管理部门和施工人员都应高度重视软岩矿井巷道掘进工作，采取有效的措施确保巷道掘进质量和安全。
1.2 软岩矿井巷道掘进存在的问题软岩的强度较低，易发生失稳、塌方等现象，给巷道掘进带来一定的安全隐患。
特别是在一些地质条件复杂、岩层断裂较多的区域，软岩矿井巷道掘进更容易受到影响，导致事故发生的可能性增加。
在清水营煤矿＋786m水平井底车场施工中的软岩支护探索
在清水营煤矿＋786m水平井底车场施工中的软岩支护探索杨惠元;潘长斌
【期刊名称】《科技信息（学术版）》
【年(卷),期】2011(000)009
【摘要】清水营煤矿＋786m水平井底车场巷道受软岩影响,巷道在开挖后短期内出现明显变形,造成巷道顶板下沉及底臌,严重影响巷道成形及使用。
经专家研讨后认为先对变形巷道卸压,然后再采用锚注支护,经有限卸压二次支护后巷道支护强度达到预期效果。
【总页数】2页(P342-343)
【作者】杨惠元;潘长斌
【作者单位】神宁集团清水营煤矿,宁夏灵武751400;神宁集团清水营煤矿,宁夏灵武751400
【正文语种】中文
【中图分类】TD353
【相关文献】
1.清水营煤矿+1065水平巷道底鼓作用机理及防治研究 [J], 秦磊;张雷
2.清水营煤矿+786水平临时水仓支护设计 [J], 王立萌;于水
3.某煤矿二水平井底车场开拓设计 [J], 张明均;王陈强
4.清水营煤矿+786 m水平井底车场调整方案 [J], 李朝军
5.柳海矿井底车场软岩支护对策研究 [J], 何满潮;任爱武
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主要巷道支护技术研究方案
QSYK-1 神华宁煤集团清水营煤矿主要巷道支护技术研究方案神华宁煤集团山东科技大学二○○九年六月目录1 项目的必要性 (1)1.1 现状分析 (1)1.2 国内外同类技术发展状况 (4)1.3 研究目的及意义 (5)2 研究开发内容 (5)3 主要经济技术指标、项目最终目标 (6)4 关键技术及创新点 (6)5 研究或研制开发的技术路线，实施的方式、方法、步骤 (6)5.1 课题的总体研究思路 (6)5.2 研究方法 (7)5.3 技术路线 (7)5.4 实施方式（具体方案） (7)5.5 矿压观测 (17)6 技术、经济可行性及可靠性分析、论证 (19)7 现有基础、技术条件，保证体系 (19)7.1 实用矿山压力理论已经取得了系统的突破性成果 (19)7.2 岩石破坏与失稳理论 (19)7.3 深部巷道支护取得一些创新性研究成果 (20)7.4 实践基础 (21)8 经济、社会效益分析 (22)9 项目实施进度计划 (23)10 经费计划 (23)QSYK-1神华宁煤集团清水营煤矿主要巷道支护技术研究方案1 项目的必要性1.1 现状分析1.1.1矿井地质情况矿区钻孔揭露地层自下而上有三叠系、侏罗系、白垩系、古近系、第四系，含煤地层为侏罗系中统延安组，钻孔揭露厚度245.01~304.86m,平均276.50m，岩性由灰、灰白色长石石英砂岩、深灰色、灰黑色粉砂岩、泥岩、煤和少量含铝质泥岩组成。
主要可采煤层顶板均为易冒落、不稳定—中等冒落、中等稳定岩层，底板为不稳定岩层。
矿井地层中含水层属弱～中等富水性，分别为第四系孔隙潜水含水层（Ⅰ）、白垩系砾岩裂隙孔隙层间承压含水层（Ⅱ）、侏罗系上统安定组～中统直罗组裂隙孔隙含水层（Ⅲ）、二～八煤间砂岩裂隙孔隙承压含水层（Ⅳ）、八～十八煤间砂岩裂隙孔隙承压含水层（Ⅴ）、十八煤以下至底部分界线砂岩含水层组（Ⅵ），隔水层以低阻、高密度的粉砂岩、泥岩为主，主要有四层，分别为安定～直罗组裂隙孔隙含水层顶板隔水层、二～八煤含水层顶板隔水层、八煤及其顶底板泥岩隔水层、十八煤及其顶底板泥岩隔水层。
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粉砂岩 细粒砂岩
煤
．
．’ ‘－ ●
１２ ６ ｌ ５ ５
。
造成 巷道 失修 率 高 ， 、 、 锚 网 喷支 护遇 到 了新 的挑 战 。 经过 几年 的摸 索 ， 改为 在锚 、 、 网 喷一次 支 护 的同 时 ，
辅 以 ２ ９Ｕ型钢支架 、 锚索 、 锚注支 护等 二次 支护 以增 加 支护 强度 ， 通过 不 断 的优 化 支护 设计 、 并 施工 工艺 的改进 完善 。实践 证 明 ， 种支 护形式 有效 地解决 了 这
． 文 献标识码 ： Ｂ 文章编 号 ： ４ ８ ９ （ ０ ０ — ３ — ３ １７ — ４ ２ ２ １ ６ ０ ８ ０ ６ ０）
在 实 际应用 中影响 支护 效果 的 因素进 行 了分 析 ， 并提 出 了合理 对 策 ， 类似条 件 下软 岩巷 道 支护 设 对
计 具有参 考价： 软岩巷 道 锚 喷支 护 影 响 因素 二 次支护 井 下应用
的平衡 ， 应力就要从巷道的围岩释放出来。软岩巷道
更 为 明显 ， 巷道 表 面基 本达 到 了酥松 的程度 。有 的甚 至 局部 失稳 冒落 ， 致使 巷 壁坑 坑洼 洼极 不 平整 ， 挂 对 网 、 装托 板和 喷射 混 凝 土都 很不 利 ， 大地 影 响 了 安 极 巷道 的支 护强度 。因此 ， 软岩 巷道在 掘进 时断面要 比 设计 断 面适 当小些 ，采 用 洋镐 或风 镐 人工 清 除 已酥 松开 裂 的表 面岩层 ， 巷道达 到设计 断 面 。既可保 证 使
Ｏｌ ３
炭质泥岩
煤
●
●
●
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粉砂岩
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４４ ６
矿 井软岩 支护难题 ， 取得 了很 好 的经 济效益 。 根据 矿 区钻孔 揭 露情 况 ，清 水 营煤 矿 含煤 地层 为 侏罗 系 中统延 安组 ， 性 由灰 、 白色 长 石石 英砂 岩 灰
岩， 深灰 色 、 灰黑 色粉 砂 岩 ， 泥岩 、 和少 量含 铝 质泥 煤
锚 杆 是锚 、 、 网 喷支 护 的核 心 部 分 ， 通 过 与 喷 其 层 的连 接把 阻止 围岩 破 坏 的力 传 递 到 稳 定 岩层 中 ， 有效地 控 制塑 性 区 、 碎 区 的发展 和 围岩 的变 形 ， 破 增
强 围岩 的稳定性 。 软岩 巷 道岩 石之 间 胶接 很 弱 ，受 力后 局 部易 破 碎 。不 少 巷道 的破 坏就 起 因于 个别 锚杆 托 板 受力 破
粗砂 粒岩
细粒砂岩
煤
麓
４ ３ ３
２４ ０
ｌ３ ４
粉砂岩
Ｏ５ ５
图 １ 副 斜 井所 穿 过 岩 层 综合 柱 状 图
岩 组成 。主要 可采 煤 层 顶 板 均 为 易 冒落 、 稳 定 至 不 中等 冒落 、 中等 稳 定 岩 层 ， 板 为 不 稳 定 岩 层 。如 底 副 斜 井 由六 煤 至 五 煤 露 头 对 应 地 面 位 置 开 口 ， 由
压 强度 Ｒ ２７ Ｍ ａ 属 软 弱类 底 板 。 Ｐ ．２ Ｐ ，
第 ６期
秦 磊等 ： 清水 营 煤 矿软 岩巷 道 支护 实践
‘３ ・ ９
２２ 锚杆 参数 及支护 强度 ．
要 作用 是 防止 围 岩风化 、潮解 和维 护 锚杆 问岩 块 的 稳定 性 。 按 照软岩 巷道 喷层 施 工 工艺 ，巷道 开挖 后 首 先
名称
柱状图
层厚（ ｍ）
一 ＾
１ 软岩支护概述
近几 年来 ， 随着矿 井 的逐 步投 入 生产 ， 宁集 团 神 清 水 营煤 矿 在 开拓 、 准备 巷 道 中全 面推 广锚 、 、 网 喷 支护， 取得 了较好 的支护 效果 。随着矿井 开采 深度 的
煤
５６ ６
粉砂岩 中粒砂岩
巷道 成 形 ， 提高 围岩 稳 定 性 ， 可 节 约 混凝 土材 料 ， 又 具 有较 高 的经济价 值 。
化系数低。 岩石强度低， 不坚固， 为易冒落的一类无周
期 来 压 顶 板 。三 煤 底 板 细 砂 岩允 许 单 向抗 压 强 度 Ｒ ０３５ＭＰ ， 较 软 弱 类底 板 ； 砂 岩允 许 单 向抗 Ｐ ．７ ａ属 粉
・ ． ．－： 一 。 ．
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１８ ０ １６ ８
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粉 砂 岩
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２ｌ ７
巾粒砂岩
泥 岩 煤
０９ ４
Ｏ１ ７
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增加 ， 压越 来越 大 ， 地 软岩 巷道 的 支护 问题 也 愈加 突
出。在锚 、 、 支护 的巷 道 中 出现开 裂 、 网 喷 变形 现象 ，
粉砂岩 泥岩
细粒 砂 岩 中粒砂 岩
丑、
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１８ ０ ３Ｏ ．８ ｌ８ ６
２．２ ４
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粗粒砂岩
粉 砂 岩
粗 粒 砂 岩
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—● ＿＿一
４２ ３
四上 至 三 煤 问 进 入 煤 系地 层 ，穿 过 三 煤 后 进 入 二
２ 影 响支护质量的 因素及对策
２１ 巷道成 形 ． 由于巷 道 掘 出后 围岩 应 力要 重 新调 整 以达 到新
煤底板 。所处层位为 四上至二煤之间的砂岩层（ 岩
层 综 合 柱 状 见 图 ｉ 。该 层 位 由灰 、 白 、 ） 灰 深灰 色 不 同 粒 级 的砂 岩 组 成 ，为 二 煤 至 八 煤 问砂 岩 含水 层 （Ｖ） 三煤顶板 岩石 虽孔 隙率不大 ， 吸水 率较高 ， Ｉ 。 但 软
第 ８卷 第 ６ 期
Ｖ ｏ ８ Ｎ ０ ． Ｌ＿ ６
２１ ０ ０牟 １ ２月
Ｄ ｅ ． ０１ ｃ２ ０
清水营煤矿软岩巷道支护实践
秦 磊 王 国亮
（ 神华 宁夏煤 集团有限责任公司安全监察局 ， 宁夏 银川 ，５ ４ １ ７ １０ ）
摘
要 ： 介 绍神 宁集 团清 水营煤 矿根 据具体 围岩 条件 ， 行软 岩支 护 的实践 经验 ， 进 同时对这 种 支护