某煤矿软岩巷道支护技术研究

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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。

煤矿软岩巷道支护技术

煤矿软岩巷道支护技术摘要:本文主要对煤矿软岩巷道支护技术进行了分析,概述了软岩的概念和分类以及软岩的工程特征,并探讨了煤矿软岩巷道支护存在的问题,最后从三个方面对煤矿软岩巷道支护技术问题进行了研究,具体包括软岩巷道支付的技术关键分析,最佳支护时间分析以及软岩巷道支护的对策。

关键词:软岩巷道联合支护巷道变形1 软岩的基本概念1.1 软岩的基本概念工程软岩是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的工程岩体。

目前流行的软岩定义强调了软岩的软、弱、松、散等低强度的特点,同时应强调软岩所承受的工程力荷载的大小,强调从软岩的强度和工程力荷载的对立统一关系中分析、把握软岩的相对性实质。

该定义的主题词是工程力、显著变形和工程岩体。

工程岩体是软岩工程研究的主要对象,是巷道、边坡、基坑开挖扰动影响范围之内的岩体,包含岩块、结构面及其空间组合特征。

工程力是指作用在工程岩体上的力的总和,它可以是重力、构造残余应力、水的作用力和工程扰动力以及膨胀应力等;显著塑性变形是指以塑性变形为主体的变形量超过了工程设计的允许变形值并影响了工程的正常使用,显著塑性变形包含显著的弹塑性变形、黏弹塑性变形,连续性变形和非连续性变形等。

此定义揭示了软岩的相对性实质,即取决于工程力与岩体强度的相互关系。

当工程力一定时,不同岩体,强度高于工程力水平的大多表现为硬岩的力学特性,强度低于工程力水平的则可能表现为软岩的力学特性;对同种岩石,在较低工程力作用下,表现为硬岩的变形特性,在较高工程力的作用下则可能表现为软岩的变形特性。

1.2 软岩的工程特性软岩有两个工程特性:软岩临界载荷和软化临界深度,它揭示了软岩的相对性实质。

(1)软化临界深度:与软化临界荷载相对应的存在着软化临界深度。

一般来讲,软化临界深度也是一个客观量。

当巷道的位置大于某一开采深度时,围岩产生明显的塑性大变形、大地压和难支护的现象;但当巷道位置较浅,小于某一深度时,大变形、大地压的现象明显消失。

动压影响条件下底板软岩巷道支护技术研究

226软岩巷道支护，历来是矿山巷道工程的难题。

特别是煤层顶底板岩性均为软岩时，煤巷围岩变形量较大、控制难度较高，特别是巷道周边存在采掘作业面时，巷道在采动压力作用下围岩变形更为明显。

众多学者对动压影响软岩巷道支护进行研究，其中杨刚[1]以屯兰矿18503工作面巷道支护为工程背景，综合使用理论分析、现场实测以及数值模拟分析等技术手段，对软岩围岩变形破坏机理以及围岩变形诱因进行分析，并提出强化围岩稳定性及支护体系强度为核心的围岩支护方案，实现了巷道围岩变形有效控制；刘建功[2]以x辛置矿运输下山支护为例，通过理论分析构建动压影响软岩巷道围岩塑性区分布范围计算模型，并通过钻孔窥视技术验证理论计算模型，根据围岩塑性区分布范围提出通过全断面双壳锚注技术支护围岩，实现动压影响软岩巷道围岩变形有效控制。

本文以焦煤矿8505工作面回风巷围岩控制为工程背景，针对性提出动压软岩巷道围岩支护技术方案，实现了巷道围岩有效控制。

1 矿井概况焦煤矿位于山西怀仁市何家堡乡石井村，井田面积4.339km 2，设计生产能力150万吨/年，8505工作面现主要开采5#煤层，煤层平均倾角4.6°平均厚度3.5m，直接顶为3.8～6.7m 泥岩、硬度1.5～2.7，基本顶为3.7～8.5m 的粉砂岩、硬度3.7～5.6；直接底为2.2～3.9m泥岩、硬度1.5～2.7，基本底为厚度 4.1～7.4 m 的石灰岩、岩体普氏硬度 3.4～6.2。

8505工作面回风巷沿着5号煤底板掘进，长度3200m，巷道顶底板均为泥岩，加之巷道周边采掘影响，巷道出现较为明显的底鼓、巷帮收敛变形。

对巷道围岩变形监测发现巷道水平收敛量介于150～580mm、底鼓量介于290～760mm，围岩变形量大给巷道正常使用带来制约。

矿井经过综合技术分析并结合工作面回风巷现场情况，提出采用注浆锚杆 + 表面喷浆方式对巷道围岩进行支护，通过注浆锚杆提高顶板、底板泥岩强度及抗变形能力，表面喷浆实现表面岩体裂隙封堵，解决围岩强度低、动压影响下巷道巷道围岩变形量大问题，为巷道使用创造良好条件。

煤矿软岩巷道掘进支护技术研究

２０１４年第２期
中州煤炭
总第２１８期
煤矿软岩巷道掘进支护技术研究
董开封，丘富旺
（河南能源化工集团永煤公司新桥煤矿，河南永城４７６６００）
摘要：分析了软岩巷道围岩变形破坏特征及原因，根据软岩巷道破坏机理，对刘庄矿一５６０ｍ开拓大巷采用
关键词：软岩巷道；破坏机理；支护优化；矿压观测中图分类号：ＴＤ３５３文献标志码：Ａ文章编号：１００３— ０５０６（２０１４）０２～０００７— ０２
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｕｐｐｏｒｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＳｏｆｔＲｏｃｋＲｏａｄｗａｙＤｒｉｖｉｎｇｉｎＣｏａｌＭｉｎｅ
Байду номын сангаас
１工程概况
正在掘进的刘庄矿一５６０ｍ开拓大巷，轨道巷、
收缩严重，增大了通风阻力，减小了行人安全距离；
巷道也出现冒顶掉渣的现象，严重危及人身安全。基于以上情况，改善巷道支护质量尤为迫切。
ＤｏｎｇＫａｉｆｅｎｇ，ＱｉｕＦｕｗａｎｇ
（ＸｉｎｑｉａｏＣｏａｌＭｉｎｅ，ＹｏｎｇｃｈｅｎｇＣｏａｌＣｏｍｐａｎｙ，ＨｅｎａｎＰｒ￣ｉｎｃｅＥｎｅｒｇｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｉｄ．，Ｙｏｎｇｃｈｅｎｇ４７６６００，Ｃｈｉｎａ）

煤矿高地应力软岩巷道支护技术现场试验研究

锚杆间距。
喜
将有关数据代入上式，可得到 ≤ｏ９ｍ，．实际间排距取０８ｍ。．
２顶板和两帮支护参数。）
洲点深度，ｍ
圈１一采区开拓巷道断面１深度一波速曲线图
测点深度，ｍ
圈２一采区开拓巷道断面２深度一波速曲线图
由松动圈现场数据实测和上述分析可知，一采区开拓巷道的
爹７１荤
李斌：高应软巷支技现试研等矿地力岩道护术场验究煤
・・４９
采用普通锚杆支护，板采用２顶Ｏ×２４０的锚杆，部采用系曲线。由各测位多点位移计不同测点时间一位移曲线可以看０帮４０Ｘ２００的锚杆，杆为单向左旋无纵筋螺纹钢制作，杆孑出，道表面位移最大值位于 Ⅲ号测位，３ｍ，道表面位移，０２锚锚Ｌ巷为１ｍ巷径为２ｍ，脂药卷锚固，固长度大于１４０ｍ锚固力大于左肩大于右肩，板位移相对较小主要是由于安装后，表质量８ｍ树锚０ｍ，顶仪
Ｌ＝１厶＋２Ｌ＋三。
其中，ｌＬ为松动圈外锚杆锚固长度，一般取３０ｍｌ一Ｏ１，０ｉ４０１１ｌ反之取较小值；为锚杆的外露长度，为１０ｍＬ为锚杆的有效长度（０ｍ；ｐ松动圈厚度值）取实测值的最，大值。将有关数据代入上式，可得到Ｌ＝Ｏｉ。２４０ｍｌｌ
第３７卷第ｌ５期

深井软岩巷道支护技术研究

当代化工研究99Modern Chemical Research丿丿2019•06技术应用与研究深井软岩巷道支护技术研究*刘廷（汾西矿业正佳煤业有限责任公司山西041399）摘要：正佳煤矿巷道围岩属于软岩巷道，巷道掘进支护后围岩变形量大，且难以控制，基于此，笔者在对巷道破坏影响因素分析的基础上，对矿井的软岩巷道支护方案进行了设计，并对巷道支护效果进行监测分析，结果表明：采用锚网索喷支护+底板采用注浆锚杆联合支护方式进行巷道支护在控制围岩变形和治理软岩巷道底臓等方面具有良好的效果”关键词：煤矿；软岩巷道；底鼓；围岩控制中图分类号：T文献标识码：AStudy on Support Technology of Soft Rock Roadway in Deep MineLiu Ting(Fenxi Mining Zhengjia Coal Industry CO.,LTD.,Shanxi,041399)Abstracts The surrounding rock of Z hengjia Coal Mine roadway belongs to soft rock roadway,and the deformation of s urrounding rock after roadway excavation and support is large and difficult to control.Based on the analysis of i nfluencing f actors of r oadway damage,the author designs the supporting scheme of s oft rock roadway in mine,and monitors and analyses the supporting effect of r oadway.The roadway support with bolt-mesh-cable-shotcrete support and f loor combined with grouting-bolt support has good effect in controlling surrounding rock deformation and controlling floor heave of s oft rock roadway.Key words：coal mine；soft rock roadway；floor heave\surrounding rock control1•矿井概况正佳煤矿巷道围岩属于I类软岩，矿井主采的煤层为3号煤层，埋藏深度在600〜800m之间，平均深度在700m,矿井属于深部开采矿井，地应力较高。

杨柳煤矿软岩巷道支护技术试验研究

杨柳煤矿软岩巷道支护技术试验研究吴瀚（淮北矿业集团有限责任公司杨柳煤矿，安徽濉溪235000）摘要该文通过对杨柳矿井北翼轨道大巷支护技术研究，强化锚杆（索）的承载性能、强化破裂围岩体强度、强化围岩承载结构，有效控制了巷道的变形，提高了巷道的整体稳定性，取得了显著的效果。

关键词深部软岩巷道支护技术研究中图分类号TD353文献标识码BYangliu mine soft rock roadway Experimental StudyWu Han（Huaibei Mining Group Co．，Ltd．Yangliu mine，Anhui Suixi235000）Abstract In that paper，the track north wing of the willow mine roadway supporting technology research and enhance the bolt（cable）load－bearing performance，strengthen the broken rock body strength，strengthen the rock bearing structure，and effective control of the deformation of the roadway to improve the overall roadway stability，achieved remarkable results．Key words Deep soft rock roadway supporting research1巷道支护现状与存在问题杨柳煤矿北翼轨道大巷围岩以煤线、泥岩、粉砂岩为主，巷道顺层布置，受断层等构造影响，局部地段横穿煤层，围岩稳定性较差。

矿压主要表现为：两帮内挤、棚腿内扎、棚子尖顶、底鼓、水沟损坏、卡缆崩断。

2软岩巷道支护技术原理2．1支护原理－动态分步加固原理（1）岩巷维护是支护结构与围岩结构相互作用的过程。

煤矿软岩巷道支护技术的研究及发展

值，不随时间的变化而变化。当荷载超过这一临界值后，岩层的塑性形
４．１软岩巷道支护的技术关键根据软岩的力学特点，要使软岩巷道支护取得成功要把握好三个
变会出现明显的加速现象，这一临界值的荷载成为临界荷载。荷载小技术关键：正确的确定软岩变形机制的复合型、将复合型有效的转化为于临界荷载时岩层称为硬岩，荷载超过临界荷载后，岩层的塑性形变不单一性和合理的运用复合型变性力学机制的转化技术。在支护设计时稳定，此时称为软岩。另外一个特性是软化临界深度，软化临界深度与不能只进行单一型的支护设计，要根据每个受力点的力学特性使用联合软化临界荷载时相对应的。当巷道深度小于某一深度时，岩层变形不明支护方式，设计最适合复合型变形力学特点的支护方案，确保软岩巷道显，不会出现大变形，但是当巷道位置超过这一深度后，岩层会有明显支护的综合性能。
２．软岩巷道变形破坏的原因及特点
随着煤矿的开采，巷道深度的不断增加，巷道围岩构造也越来越塑性工作状态，形成塑性区。此时如果没有及时有效的进行支护处理，复杂，如果围岩处于软岩层就容易造成巷道的不稳定，引起巷道四壁的塑性区就会发生较为严重的形变，从而形成松动破坏区。松动破坏区不
薹臻寨煤矿软岩巷道支护来自术的研究及发展谢拓
广西百色百矿集团有限公司广西百色
５３１４００
【摘要】本文主要对软岩的概念进行了简单的介绍，并指出了如今煤拱肩和巷道拱部变形尤为严重，经常出现凸起和墙体开裂等现象。

煤矿巷道软岩工程特点及支护技术的探究

煤矿巷道软岩工程特点及支护技术的探究摘要：矿山开采过程中，矿井巷道软岩石支护，特别是高应力软岩巷道深部的支撑，是矿井安全生产面临的一个重大难题。

随着煤矿生产的发展和深度的提高，煤矿巷道的软岩支护问题越来越严重。

煤矿井下的软岩石问题对矿井正常高效生产具有重要的作用。

本文阐述了软岩工程特点，对煤矿巷道软岩工程支护技术进行了分析。

关键词：煤矿巷道；软岩工程；支护技术引言目前，国内的煤炭资源多以地下采矿为主，采矿时必须在矿山下面开挖充分的巷道。

矿井的开采、施工必须确保井筒的畅通和井筒的稳定。

矿井巷道的支撑困难主要受到地应力影响，被开采工作影响，围岩破碎情况，巷道横截面等多种因素的作用。

所以，在煤矿巷道中，必须继续完善软岩支护技术。

1软岩工程特点地下施工是一种在岩层或土壤中进行的施工，其施工环境和工作状态与地表施工有很大区别。

所以，采用地表工程的设计理论与手段来解决这些问题，很明显无法对各种不同的力学问题进行恰当的分析，从而得出相应的支护方案。

与地表施工相比，在许多方面都表现出明显的差异。

由于煤矿的开采具有非选择性，大量的煤矿开采会使地应力的均衡状况受到破坏。

煤炭开采过程中，受其赋存条件、沉积环境、地质结构等因素的制约，导致了煤炭开采过程中存在的问题。

煤矿的采掘深度一般为500~600 m,千米以上的矿井也逐渐增多，有的矿山在浅层采矿时，软岩石问题还不突出，而到了深层，则出现了较大的地应力和动压作用。

煤矿软岩组份中存在着较多的膨胀性矿物质，在软弱的环境下，岩体的硬度较差，容易在干燥、失水时发生塑性流动，特别是遇水变形、崩解和膨胀。

矿井的使用寿命一般可以达到一百多年，而矿井的巷道由于使用寿命的差异，往往比隧洞的寿命要长，而且软岩巷道具有较大的时间限制。

2煤矿巷道软岩工程支护技术2.1支护技术理论一是加固岩体的力学性能。

在改善围岩的围岩压力、增大围压、增强围压体的受力的基础上，还改善了被锚岩体的力学特性，增强了岩体的峰值和岩体的参与强度。

荣华煤矿软岩巷道破坏机理与支护研究

期建设时采用锚喷支护，维修过程中采用Ｕ形钢支架支护，但支
取样位置
掘进面
岩石名称
中细砂岩
岩样特征
灰色、裂隙发育
护效果都不理想。根据已施工的东主运输巷道钻孔资料显示，本
段岩石区域地质构造复杂，断层较多且含水量大。该巷道在深部
高应力作用下，巷道围岩变形量大，支护困难，巷道破坏严重。这种现象已经严重影响了荣华煤矿的安全管理和生产建设。３．２高地应力影响分析
荣华煤矿软岩巷道破坏机理与支护研究★
孙广义
摘
李佳臻
徐方成
１５００２２）
（黑龙江科技大学矿业工程学院，黑龙江哈尔滨
要：基于荣华煤矿的地质条件，分析了软岩巷道围岩破坏机理，提出了“ 预应力全锚索加固＋反底拱＋注浆加固” 联合支护技
的支护技术是保证矿井安全生产的关键Ｊ。本文结合鸡西荣华根据现场观测以及实验室岩样测试分析，对于巷道围岩形变
立井煤矿具体实例，对其东主运输巷道破坏变形的特点进行分析机理，主要从软岩的性质、高地应力及不合理的支护方式等方面研究，探讨深部高应力软岩巷道的破坏机理，提出解决深部高应进行研究。力软岩巷道支护的技术方案。３．１软岩性质分析
表１岩石样本
编号取样地点
ｌ
崩解及膨胀等现象，从而加快了巷道围岩的变形破坏。场东北部，起于副井空车线，止于中三采区运输石门，长度约引起软化、

软岩巷道支护技术研究与应用研究

– 44 –工作研究·软岩巷道支护技术研究与应用研究doi:10.16648/ki.1005-2917.2019.04.035软岩巷道支护技术研究与应用研究张利子（铜川矿务局崔家沟项目部，陕西铜川　727000）摘要：文章在对目前巷道支护技术的发展现状进行介绍之后，分析不同类型软岩的特点，鉴于软岩巷道支护的原理，提出了比较常用的几种软岩巷道支护技术，以供参考。

关键词：软岩巷道；支护技术；应用引言在目前的煤矿井下开采作业过程中，巷道稳定是确保安全生产的重要基础。

而确保巷道稳定的重要措施就是科学合理的应用支护技术，并且保证所应用的支护技术满足巷道围岩的物理性质、岩性以及断面等参数的要求。

尤其是针对巷道周围的软岩，其表现为周边岩层的裂隙、节理、层理较为发育，而且还存在较为复杂的地质构造和加快的围岩变形速度，此外还有六边形的特点。

加之在目前煤矿井下开采深度在不断增加的同时，更是对航道支护技术提出了更高的要求，因此，本文就针对软岩的特点来对软岩巷道支护技术以及应用进行深入研究。

1. 软岩概述软岩最主要的特点就是在受力之后比较容易出现塑性变形，目前比较常见的就是地质软岩和工程软岩两种。

前者主要表现出具有较大的岩石强度、胶结强度和孔隙度的特点，而后者则主要表现出在开采活动过程中受到工程应力时容易出现塑性变形的问题，这也是目前煤矿巷道支护中所指的软岩类型。

其中比较常见的软岩类型就是砂质泥岩、碳质泥岩和粉砂岩等类型，表现出具有较低的岩石强度、较软的质地以及交叉的岩石完整阿星等缺点。

根据其不同的结构特点和理化特性还将其分为以下几种类型：一是破碎型软岩。

此种软岩的岩层中具有较多且分布不均匀的纹理，具有较高的节理裂隙发育程度和较大的岩层破碎程度、较差的稳定性，增加了在此种类型的巷道中开展掘进和支护的难度，且容易由于多种影响因素而导致片帮和冒顶安全事故的出现。

二是高膨胀低强度型软岩。

此种类型软岩的特点就是在遇水之后会出现膨胀变形的问题，表现出具有较高的可塑性和崩解性的特点，由于其具有较为松软的质地以及较低的抗压强度，因此增加了巷道支护的难度。

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。

软岩巷道支护技术研究

第ｌ９卷第７期
２１００年７月
中国矿业
ＣＨＩＮＡＩＮＧＡＧＡＺＩＭＮＩＭＮＥ
Ｖｏ．９，Ｎｏ１１．７
Ｊｌ２１ｕ００
软岩巷道支护技术研究
陈素彬
（西焦煤西山煤电集团吕梁公司，山西太原００５）山３０３
ｒｃｏｄｗａ．Ｔｈｈｒｅｄｉｅｓｏｎｃｏｋｒａｙｅｔｅ — ｍｎｉｏｕｐｉｇｃｎｔｏｌｓｈｅｅａｒｆｅｅｄｉｄｉｈｈｅｙｏｈｒｅｌｎｏｒｃｍｎｄｃａｔｗｒｅｓｇｎｅｎｔｅｔｏｒｆｔｅ－ｄｉｅｓｏｎｃｕｐｉ — ｏｒ，ａｄｇｉｅｔｒｅｆｃｎｆｃｎｎｅｉｇ．ｍｎｉｏｌｎｇｃｎｔｏｌｎａｎｂｔｅｆｅｔｉａｔｅｇｉｅｒｎＫｅｒｓ：ｓｆｏｃｏｄａｙｗｏｄｏｔｒｋｒａｗｙ；ｓｕｐｐｔｎｇｆｍ；ｔｒｅｄｉｅｉｏｕｉｏｎｒｌｏｌｎｓｐｔｏｒｉｏｒｈｅ — ｍｎｓｏｎｃｐｌｎｇｃｔｏ；ｃｕｐｉｇｕｐｏｒ
Ａｂｔａｔｏｔｒｃｏｄｙｈｓｔｒｐｒｙｏａｇｏｓｉｃｅｏｓｒｎｔ．Ｉｒｅｏｋｅｈｓｒｃ：Ｓｆｏｋｒａｗａａｈｅｐｏｅｔｆｌｒｅｌｏｅｃｒｌ，ｌｗｔｅｇｈｎｏｄｒｔｅｐｔｅｒａｗａｔｂｅａｄｍｅｔｔｅｎｅｆｎｒｌｒｄｃｉｎ，ｔｉｎｃｓａｙｔｄｐｅｓｎｂｅａｄｆａｉｌｕ — ｏｄｙｓａｌｎｅｈｅｄｏｏｍａｏｕｔｐｏｉｓｅｅｓｒＯａｏｔａｏａｌｎｅｓｂｅｓｐｒｐｒｉｇｆｒａｄｓｈｍｅｔｉａｄｉｒｖｈｈｒｃｅｉｔｆｓｒｏｎｉｇｒｃｏｔｏｍｎｃｅｏｆｎｍｐｏｅｔｅｃａａｔｒｓｉｏｕｒｕｄｎｏｋ，ｇｉｉｇｔｅｅｆｃｔｎｔｃａｎｎｈｆｅｔｗｉｈｆａｉｌｔｃｎｌｇｎｅｓｎｂｅｅｏｏｙｎｔｉｐｐｒｉｈａｅｏｎｌｚｎｈｅｏｍａｉｎａｄｆｉｅｓｂｅｅｈｏｏｙａｄｒａｏａｌｃｎｍ．Ｉｈｓａｅ，ｎｔｅｂｓｆａｙｉｇｔｅｄｆｒｔｎａｌａｏ — ｕｅｐｏｅｔｆｓｆｒｃｏｄｙｈｈｅ－ｉｎｉｎｏｐｉｇｃｎｒｌｅｈｏｏｙａａｔｂｌｙｔｈｏｔｒｒｐｒｙｏｏｔｏｋｒａｗａ，ｔｅｔｒｅｄｍｅｓｏｓｃｕｌｏｔｏｃｎｌｇｄｐａｉｔＯｔｅｓｆｎｔｉ

开滦矿区深部矿井软岩巷道支护技术研究

的问题。２研究方法及技术手段
２１研究方法．
道的特点，以根本调动和提高围岩自身强度为核心，以改变围岩的力学状态为切入点，采取系列手
段，确定巷道支护的科学设计方案，实现施工进程
和效果的最佳。其基本架构是：在主动支护理念指
高，巷道支护破坏后再修复非常困难。同时，国内
对巷道支护普遍存在着设计与现场施工脱节问题，
合高强度支护体系。其主要原理是软岩岩石力学及
锚注支护和注浆加固机理。针对复杂应力下软岩巷
所有这些，已成为开滦矿区深部巷道支护亟待解决
１问题的提出
１１国内外现状．
提高围岩自身强度和改变围岩的力学状态为切入
点，以自主原创为起点、现场反复实践为基点，紧
紧围绕改善围岩结构及其物理力学性质、适时随机加固同岩这一根本，着力实施 “ 空置换、激隙预泄压、构建似均质连续同性高强度新型支护体 ” 等关键技术。
受复杂应力影响的软岩巷道达８０ｍ，而且已有的０ｋ
优化出一定的预留空问之合理尺度；根据围岩性质
确定置换的部位及其范嗣；根据巷道服务内容确定相关参数。通过技术手段，主动诱导周边围岩体内叠加应力的释放或向深部转移，激活周边围岩体内

煤矿软岩巷道支护技术研究

煤矿软岩巷道支护技术研究摘要：近年来，随着矿山开采条件的日益复杂，所涉及的工程领域越来越多，我国的许多矿区，目前都存在着软岩巷道支护困难问题，并成为影响矿区发展和矿井经济技术效益的主要因素之一。

软岩巷道支护历来是巷道工程的难题，通过对软岩巷道的特征分析，及支护原理和方法的论述，对泉店矿回采巷道支护方式进行了设计，并给出了相应的建议和措施，取得了良好的效果。

关键词：软岩巷道；围岩；支护结构随着国民经济的发展，煤的需求量逐年增长，开采的范围也不断扩大。

无论新老矿井，在开掘巷道时都遇到了大量的软岩层，特别是随着开采深度的不断增加，深部地压明显增大。

加之开采条件愈趋复杂，给巷道的掘进与维护带来了很多的困难。

在开掘过程中，由于围岩的变形、位移、膨胀，使巷道掘进速度减慢，每天仅能完成几米。

巷道竣工不久，支护受到严重破坏，某些矿的掘砌成本高达每米几千元，甚至上万元，是稳定围岩中同类巷道的3~4倍而且维修困难。

在软岩层中施工巷道，掘进容易，但维护极其困难，采用常规的施工方法和传统的支护结构，往往不能奏效。

因此研究软岩支护问题便成为巷道施工的关键问题。

1软岩巷道的特征软岩巷道最明显的特征是地压显现比较剧烈，巷道维护困难，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，可以用4个字来概括：松、散、软、弱。

2松软岩巷道支护原则早期的支护理论沿用地面结构工程原理设计支护参数，围岩是支护的对象，支护只是人工构筑的承载结构而已。

然而，现代岩石力学揭示，岩石破裂后具有残余强度，松动破裂围岩仍具有相当高的承载能力，围岩既是支护压力的根源，又是抵抗平衡原岩应力的承载体，而且是主要的承载结构体。

支护的作用在于维护和提高松动围岩的残余强度，充分发挥围岩的承载能力。

因而，在松软岩巷道支护中，要遵循以下几方面原则：(1)维护和保持围岩的残余强度原则。

(2)提高围岩残余强度的原则。

袁店一矿软岩巷道支护技术研究

则，动态支护原则，过程控制原则。
１２现场监测．
巷道围岩力学参数测试：１２运输上山迎头在０
取样，要测定力学性质（压强度、拉强度、主抗抗弹性模量、变形模量、泊松比）水理性质。试验按原和煤炭工业部标准《和岩石物理力学性质试验规煤
程》求进行。岩石力学性质的测试全部在ＲＴ要Ｍ岩石力学测试系统上进行，试数据自动记录、测处
理。岩石的各项物理力学性质测试结果见表１。
表１力学性质测试结果
泥岩和泥岩，向顶板缓穿层，次为灰白色细一中依
ｌ６
赵立超马海峰
杨明袁店一矿软岩巷道支护技术研究
２ｌ００年
袁店一矿软岩巷道支护技术研究
赵立超，海峰，马杨明
２２０）３０１（徽理工大学能源与安全学院，徽淮南安安
摘
要：通过多种研究方法和手段，综合研究深井复杂条件岩巷支护技术，通过监测，并改进优化二
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图ｌ孔１部围岩位移变化曲线图深
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余吾煤业高应力软岩巷道支护技术研究

采用水压致裂地应力测量法在余吾煤业北一胶带上山进行了地应力测量。测量结果表明，处最该
大水平主应力为９５ａ方向为Ｎ４８Ｅ；．９ＭＰ，４．。最小水因此，横贯属于深部高应力条件下的软岩３号
７２平均厚６１．５ｍ，．ｍ，层稳定，号煤容重平主应力为５４ａ垂直主应力为１．４ＭＰ。煤３．２ＭＰ；２７ａ煤质松软。３号煤层的埋藏深度大，地应力高，田内陷落柱、层及褶曲等构造多，采过顶板巷道。井断开
ｌ工程背景
余吾煤业是潞安矿区目前埋深最大的矿井，首
采区埋深５０ｍ左右，计能力６０万ｔａ５设０／。主采３号煤层，煤层位于二叠系山西组下部，．０— ３号厚５０
１３／。．９ｔｍ
，
质泥岩；煤层直接底为黑色泥岩、砂岩，底３号粉老为砂质泥岩。
胶带巷和进风巷，１０Ｎ２３胶带巷沿３号煤层底板掘
层底板护原则。锚杆支护应尽量一次支护）
３８ｍ，３２ｍ，贯长３．高．横０ｍ。Ｎ１０２３胶带巷直接就能有效控制围岩变形，免二次或多次支护，避以及顶主要为顶煤和泥岩，厚２９ｍ，顶煤．泥岩厚６ｍ，深巷道维修。一方面，这是矿井实现高效、安全生产的
程同时受到各种构造应力的影响。２支护设计原则Ｎ２３胶带巷与进风巷３号横贯主要用于贯通１０针对余吾煤业地质条件，为了充分发挥锚杆锚进，进风巷沿３号煤层顶板掘进，横贯从３号煤索支护的作用，出以下设计原则：３号提

软岩巷道支护技术研究

中图分类号：Ｆ４０３．７；ＴＤ３５３文献标志码：Ｂ文章编号：１００８— ０１５５（２０１３）０ｌ一００８４— ０１
问题的提出目前，进行复杂困难条件下巷道支护较成熟的技术有两种：一是锚注支护技术；二是锚杆和棚式支架联合支护技术。李雅庄煤矿井下巷道受到采动影响，巷道变形严重，断面仅为８．９ｍ，并出现大量喷层开裂，给矿井带来
一
、
了严重的安全隐患。矿决定该段巷道进行扩刷返修，全断面返修采用锚网梁索及喷浆联合支护。因该大巷服务年限长，并且修复后将改为运输大巷，但该支护方案存在以下问题：１、该巷道由于相邻工作面开采动压的影响，巷道围岩破坏范围大，采用锚杆／锚索支护其作用受到影
方面的目标：
（１）进行试验段巷道锚注支护工业性试验，增强巷道支护稳定性，减少巷道顶板与两帮位移量，达到支护预期目标。
收稿日期：２０１２—１１ — ０８作者简介：张宁（１９８５一），男，山西大同人，２００４年７月毕业于太原理工大学采矿工程专业，助理工程师，现在李雅庄煤矿生产科工作。
工组织。
（３）对锚注加固合理参数进行现场试验研究。根据围岩破坏情况，通过现场观测研究浆液浓度（水灰比）、注浆压力、扩散半径等注浆参数与支护效果之间的关系，寻求在应力集中区锚注加固最佳的注浆参数。本项目通过对试验段巷道进行锚注加固施工及在锚注前后巷道变形破坏的观测对比，拟达到以下几个

刘园子煤矿软岩巷道支护工艺研究

刘园子煤矿软岩巷道支护工艺研究摘要：软岩巷道支护是一项世界性难题，也是限制甘肃陇东地区煤矿开采的主要制约因素。

甘肃华能天竣公司刘园子煤矿巷道围岩特性独特，岩石松软、易膨胀，遇风风化、遇水泥化，矿井建设以来，由于受水和软岩影响，导致开拓、准备及回采巷道底鼓、变形严重，维修费用投入巨大，限制了我矿正常生产作业，也给安全生产带来了极大隐患。

刘园子煤矿在矿井建设以来不断的探索试验研究巷道支护，通过多年的努力取得了一定的成果，目前开拓巷道采用：直墙半圆拱锚网索+全断面钢筋混凝土浇筑+包裹注浆；准备巷道采用：直墙半圆拱锚网索喷+底板反底拱混凝土浇筑+包裹注浆，在软岩巷道支护中取得较好的效果。

关键词：软岩、巷道支护、半圆拱、锚网索、混凝土浇筑、注浆。

1.刘园子煤矿矿井地质特征1.1地层刘园子井田发育的地层自老而新有三叠系、侏罗系、白垩系和第四系，侏罗系为含煤地层，煤层直接顶底板岩性以泥岩、砂质泥岩为主。

1.2顶底板泥岩矿物成分通过对刘园子煤矿井下主要地点岩石取样分析，煤层底板泥岩中粘土类矿物平均含量为44%，粘土矿物总体含量较高；粘土矿类矿物中伊蒙混层绝对含量分别为19.8%、12.5%、9.8%、11.9%、11.3%，岩石膨胀率一般为9%～18%，平均13.5%。

1.3主要煤、岩层单轴抗压强度煤层平均单轴抗压强度11～12MPa，煤样浸水10天、20天和30天后的单轴抗压强度测定结果分别为11.39 MPa、8.95 MPa、5.02 MPa，浸水对降低煤样的单轴抗压强度有较明显的效果。

对于5-1煤顶底板岩层，顶板3～8m范围内为砂质泥岩，平均强度为29.37Mpa；对于巷道底板遇水泥化、或受水浸泡膨胀后后平均强度0.6MPa，整体来看，刘园子煤矿井下巷道围岩强度普遍较低，且遇水泥化、受水浸泡后岩石强度下降较大。

2.巷道支护方式、巷道变形量2.1前期巷道支护方式开拓、准备巷道设计支护方式：锚网喷支护、锚网喷+36U型钢支护，该种支护方案巷道后期受水浸泡后底鼓严重，两帮及底角移近量大，尤其是轨道石门2#联络巷以里受动压影响段，巷道架设的36U型钢棚被挤压变形，U型卡缆受力崩断，导致绝大多数巷道无法满足使用要求。

深部软岩巷道支护技术研究

深部软岩巷道支护技术研究引言：随着矿业和工程的发展，深部软岩巷道的建设和支护技术成为了一个重要的研究领域。

由于深部软岩具有可塑性强、容易发生塌方等特点，因此如何有效地进行巷道支护成为了一个亟待解决的问题。

本文将从深部软岩巷道支护技术的现状和挑战出发，对相关技术进行研究和分析，以期为巷道支护技术的改进和完善提供一定的参考。

1.1 巷道支护技术的主要挑战深部软岩巷道作为地下工程中较为常见的一种工程类型，其支护技术面临着多方面的挑战。

深部软岩具有较大的围岩变形和塌方的倾向，因此巷道支护需要具备较高的变形能力和抗塌方能力。

巷道支护技术需要考虑到深部软岩的高地应力、高地温以及地下水等地质条件，这为巷道支护技术的选择和应用带来了一定的困难。

深部软岩巷道通常会受到地震、爆破等外力的影响，这也给巷道支护技术带来了不小的挑战。

1.2 巷道支护技术的应用现状目前，针对深部软岩巷道支护技术的研究主要集中在钢筋混凝土支护、锚杆网支护、喷锚锚杆支护、加固型钢丝网支护等方面。

这些技术在不同程度上可以有效地改善深部软岩巷道支护的情况，但在实际应用中仍然存在一些问题，例如支护效果难以保证、施工难度大等。

如何提高深部软岩巷道支护技术的适用性和可靠性，是当前亟待解决的问题。

2.1 巷道支护材料的研究针对深部软岩巷道支护技术的研究，可以首先集中在巷道支护材料的性能改进和研究上。

有针对性地研发新型的支护材料，如新型的聚合物材料、高分子材料等，以提高支护材料的变形能力和抗压能力，从而改善巷道支护的效果。

2.2 巷道支护结构的研究可以针对深部软岩巷道支护结构进行研究。

通过改进巷道支护结构的设计和布置，提高支护结构的可靠性和耐久性，从而保证巷道的长期稳定和安全。

2.3 巷道支护技术的智能化研究也可以开展深部软岩巷道支护技术的智能化研究。

利用现代化的传感器技术和智能控制技术，实时监测巷道变形和支护结构的受力情况，提前发现巷道支护存在的问题并采取相应的措施。