152-软岩巷道恒阻型大变形锚索联合支护
恒阻大变形锚杆(索)让压吸能模型及支护设计
共 同作 用 下 的能量 关系 式 ，并依 据 组合拱 理论 给 出 了恒阻锚 杆 （ 索） 支护参 数设计 的理论 公 式 。研 究结果表 明：恒 阻锚杆 （ 索）恒 阻器 变形量 与 围岩变 形量之 间关 系 呈 二次抛 物 线规 律分 布 ，恒 阻锚杆 （ 索） 恒 阻器 变形 ，能够 有效 吸收 软岩 围岩 变形 能 ，减 小 围岩 最终 变形量 。工 程 算例 分 析 显 示 ，恒 阻锚 杆 （ 索 ） 支 护 时 ，恒 阻器 ７ ７ ． ６ ｍｍ 让压 变形量 ，可 吸收 ７ ９ 的围岩 能量 ，降低 ８ ８ ． ９ 的 围岩 变形 量。 关键 词 软岩巷 道 恒 阻锚 杆 （ 索） 能量 平衡 方程 让压 吸 能支护 设计 理论
压 力 ｑ和 变形 量 Ｕ 之积 ，即 ：
Ｗ 一 ｑＵ （ ３）
代入 公式 ２中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ：
ｑ Ｕ＋Ｗ ＋ Ｗ 一 ０ （ ４ ）
２ １ ． ８ ｍｍ恒 阻锚 索 ，荷 载 达 到 ３ ６ ０ ｋ Ｎ 左 右 时 （ 锚索 实际屈 服荷 载 为 ４ ８ ０ ｋ Ｎ） ，锚索 体 尚未
（ 索 ）则 克服 了传 统锚 杆 索 支 护 软岩 巷 道 的 弊 端 ，同时具 有高 阻力 、高 预紧力 、大变 形 的特点 。本文 针对 软岩变 形力 学机 制复杂 的 特 点 ，从 能量 角度 研究 恒阻锚 杆 （ 索）进 行
软 岩支 护时 的能量 平衡模 型 ，以及 让压 吸能
护体 同时具 备 高阻力 和变 形让 压 的特点 ，才
能适 应软 岩巷道 初期 变形 能剧 烈释放 和后 期
高阻 力强力 促稳 的变 形规 律 。各种 强力 支架
尽管 具有 高 强 可缩 性 ，但 是 属 于 被 动 支 护 ， 且整 体性差 。在多种 复杂 应力 作用 下 ，还可 造成 支架 未充 分可 缩 即发生局 部 曲屈失 稳破 坏 。加之 成 本 高 、工 艺 复 杂 、施 工 速 度 慢 等 ，使得 该类 支护 仅局 限于特 殊地 段 的支护 中 。锚 杆索支 护技 术具 有快 速 、主动 、成本
一体化联合支护技术在软岩巷道修复中的应用
结合巷道 的破坏原因 和锚杆 支护 机理 ，主要选取如下 支护技 术措 施 。原有 支护实 践表 明 ，巷 道断 面成形 差 ，围岩应 力集 中 ，受 力不 均 ，儿次返修 都是巷道首先在这 种高应力软 岩最薄弱环节 失稳 造成 ， 包括 采用联合 支护 。上 城矿２ １ 输石门 曾采 用锚 网 ＋ 浆 ＋ 索 ＋ １运 注 锚 Ｕ 形棚联合 支护 ，但是 同样遭到破坏 。对于软岩巷道 ，由于 围岩遇水 膨胀 ，注浆加固 可能会加剧 围岩的变形 ，成形差 的巷道断 面ｕ型钢棚
关键词 联 合 支护 软岩 巷 道 修 复
土城 矿２ 采区 采用大扒 皮式开 采。２ ｌ ｌ ｌ运输 石门 为２ 采区的 集中 ｌ 运输和进风石 门 ，属于 典型的软岩巷道 。从 １９ 年开始 ， ２ １ ９９ １运输 石 门严重变形破坏 ，多次返 修 ，仍 不能 保证正常 使用 巷道在返修 过程 中 ，采用过 Ｕ 钢棚支护 、锚刚喷 ＋ 形 锚索 Ｊ 固支护 、 注支护 、 注 Ｊ ｕ 锚 锚 ＋Ｕ 形棚联合 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 、下沉 ，肩 部张裂 ， 动 ，底角内挤收敛 ，底板 错 底鼓显著现象严 重 ，使巷 道的断 面收缩 率较 大 ，无法满足巷道 的使用 要求 。以架棚联合 支护 的巷道变 形以支架扭 曲破坏 、内挤和插 底 、形 成尖顶 ，围岩的变 形仍以两帮 内挤和 底鼓为主。多次返修 ，不仅 消耗
３２ ． Ｕ形棚 支 护
类 。②巷道埋深 大 。运输石 门巷道压 力显现 从一水平三区段 以下较明 显 ，随着开 采深度的增Ｊ ，矿 山压力随之增大 。③保护煤柱集 中，围 Ｊ ｕ 岩应 力高 ④受 采动影响 ，采动 应 力集中 ⑤巷道支护选 择的支护形
恒阻大变形锚杆软岩支护巷道中的应用
［ 摘
要 ］ 平 凉新安 煤 业有 限责任 公 司新 安 煤矿 由于地质 条件 复 杂 ， 造应 力 大 ， 构 大部分 巷道 工程 均 出现 了严 重 变形破 坏的现 象 ， 严重 影响矿 井的安全 生产 。基 于巷 道 变形破 坏 特 点及 原 因 ， 出了恒 阻大变形锚 杆 十 ６ｎｍ 压焊 平 网 ＋反 底拱 钢砼 ＋喷射 Ｃ２ 提 １ ０ 混凝 土 支护 的方案 ，进 行 了合 理 支护技 术参 数 的确 定 ，从 而基本 上控 制 了巷 道 变 形， 并满足 了矿 井安全 生 产的 需要 。通过 对 试验巷 道 的监 测 ， 支护 方案 能有 效控 该 制 围岩 变形 ， 实现 了支护体 与 围岩 的耦 合 ， 能有 效控制 围岩 稳定 性 。 ［ 关键 词 ］ 恒 阻大 变形 ； 反底 拱 ； 非线性 大 变形 ［ 中图分 类号 ］Ｔ ５ ＋ ［ Ｄ３３． 文献 标识码 ］Ｂ ［ ６ 文章编 号 ］１７ ＿９３２ １）５ ４一２ ６２９４（０２０ Ｏ６Ｏ
３ 支护设计 方案
３１ 支护 设计 ．
根 据新 安 煤 矿 ＋ ３ 回风 石 门的 具体 围岩 ５５ｍ
面的混凝土喷层有开裂剥落 、 钢筋 网外露现象 ， 部 分锚 杆 、 索 被挤 出或 拉断 而失效 。 锚
地质条件 ，通过分析围岩变形力学机制和转化技 术， 结合数值模拟结果 ， 确定在新安煤矿 ＋ ３ ５５ ｍ 回风石门延长段采用新型恒阻大变形锚杆耦合支
夹角为锐角的帮部位置出现 向下的错位滑动或 内 挤 。最大挤 出量 达 到 １ ０ ｍ 之多 ， ０ｍ ２ 且两 帮 多为 非对称内挤和错位。 （） ４ 支护体失效数量多 ， 力学破坏特征 明显 。
锚杆 、 锚索 承载力 较低 ， 出现拉 断现 象 ， 杆 、 多 锚 锚 索和 金属 网的破 坏特 点显示 了支 护体 难 以承受 巷 道 围岩 的变 形能 力 ，以变形 刚度 和强 度不 协调 为
锚网索喷注联合支护在深部软岩巷道中的应用
其 困难 。 针 对 该 情 况 ， 秋 煤 矿 在 ２ 千 １区轨 道 下 山扩 修 施 工 中 ， 用 “ 网 喷 ＋锚 索 桁 架 ＋壁 后 注 浆 ” 结 合 采 锚 相
的联 合 支 护技 术 ， 强 了 深部 软 岩 巷 道 的支 护 ， 加 较好 地 解 决 了围 岩 松 软 、 变形 巷 道 的 支 护 难 题 ， 术 经 济 效 高 技 益 显著 ， 保 了工 程 质 量 和 生 产 安 全 。 确 关 键 词 ： 网喷 ； 后 注 浆 ； 合 支 护 锚 壁 联 中 图分 类 号 ：Ｄ ５ Ｔ ３５ 文献 标 志 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０３— ５ ６ ２ １ ）３— ０７一 ３ １０ ００ （０ ２ Ｏ ０ ０ ｏ
ｇ ｉｅ ｅ ｒ ａ ｅ ｅｆ ｃｓ， ｎ ｕ ｅ ｈ ｎｇｎｅ ｒｎ ａｉｙ ａ ａｅ ｐ ｏ ｕｃｉｎ． ａｎ ｄ ｒ ｍａ ｋ ｂｌ ｆｅ ｔ ｅ ｓ ｒ ｄ ｔｅ ｅ ｉ ｅｉ ｇ ｑｕ ｌｔ ｎｄ ｓ ｆ ｒ ｄ ｔ ｏ
Ｋ ｅ ｗｏｒ ｙ ｄｓ： ｌｉｇ ａ ｈ ｔｒ ｔｎ ｔ ｒ ｅ ｈ； ｒ ｕ ｉｇ ｂｅ ｉ ｄ ｓ ａ ； ｏ ｂｎｅ ｕ ｐｏ ｉ ｂｏｔｎ ｎｄ ｓ ｏ ｃ ｅｉｇ ｗｉｈ ｗｉｅ ｍ ｓ ｇ ｏ ｔｎ ｈ ｎ ｈ ｆ ｃ ｍ ｉ ｄ ｓ ｐ ｒ ｎｇ ｔ ｔ
锚梁网索联合支护方式在软岩煤层巷道中的应用
０ 概 述
２ 巷 道 围 岩 支 护 设计
童亭煤矿井 田位于安徽省北部平原 ．淮北 市濉溪县五沟镇境 内 ， ２１ 巷 道 断 面 尺 寸 选 择 ． 北距淮北市约 ４ ｋ ， ２ ｉ 东距宿州市 ３ ｋ 。主井井 Ｅ位置 ： ｎ ０ｉ ｎ ｌ 东经 １ ６３ １ 。９ ， 为 了不破 坏巷道顶板 岩石完整性 、 稳定性 ， 高巷道围岩 自 能 提 承 北纬 ３ ￣６ 。 田内有孟集 和赵 口两条 落差达 ５ ～ ０ ｍ的断层 ， ３３ ， 井 ０ １０ 地质 力 ， 、 机 风巷断面设计为不规则 四边形 ， 见图 ２ 。 条件 复杂 ． 造发 育 ． 道围岩稳 定性差 。其 ７ ８ 层属 典型 的“ 构 巷 、煤 三 软 ” “ 高” 、两 复杂条件煤层 ， 顶软 、 底软 、 煤层软 、 地压高 、 斯含量高 ， 瓦 煤层 的普 氏系数大多在 ０ ～ 左 右 。采用 ｕ型棚、 ． ３ ５ 锚网等支护方式均 无法保证巷道正常使用 ． 维护 困难 ． 率居高不下 ， 巷道 失修 不仅 给煤矿 安全生产带来很 大的隐患 ， 造成人 力、 且 物力 、 财力 、 资源的大量浪 费。 随着矿井开采深度 的不 断加大 ． 巷道围岩控制成为矿井亟 待解决 抓好 的 问题 。 ２ ０ 年开 始 ．童亭矿开始实验 复杂条件下 ７ ８ ００ 、 煤层 的煤巷锚杆 支护技术 ． 经过几年 的不 断实 践、 摸索 、 总结 ， 已形成一套适合 “ 软” 三 、 “ 两高 ” 复杂煤层 。 地质条 件下 回采巷 道较为成功的支护技术 。降 特殊 低 了巷道维修 费用 。 高资源回收率 ， 提 减少了生产影响 ， 经济安全 效益 显著
锚网喷索联合支护在软岩巷道的设计与应用
斜 注浆 管注浆加 固巷道底角 ，用速凝材料注浆加 固底板 。
１３ 锚 网喷 ＋复喷 ＋锚 索 ．
鹤 岗富力矿三石 门围岩遇水 膨胀 严重 ，矿 山压力 显现 明显 ，压力较大 ，巷道 变形 严重 的情况 下 ，锚 网喷 ＋复 喷 ＋锚索联合支护替代 传统 的 “ 网喷 ＋Ｕ型钢 ＋复喷 ”支 锚
１４ 锚 网喷 ＋复喷 ＋注 浆 ＋锚 索 ．
平塑张庄矿 东大 巷位 于松 软岩 层 内 ，矿 压 显现 强 烈 ， 围岩塑性区 、破 碎 区发展很 快 ，引起 围岩 强烈变 形 和底鼓 的情况下 ， 网喷 ＋复喷 ＋ 索联合 支护形 式改 为锚 网喷 锚 锚
＋复喷 ＋ 注浆 ＋锚 索联合 支护 方式 。观 测结果 表 明 ，巷 道
９ ％ 的条件下 ，锚 网喷 ＋复 喷联合 支护替 代料 石碹支 护 以 ０
来 ，从未发 生过 巷 道 冒顶 、巷道 两 帮变 形 而破 坏 的事 故。 其支护特 点是 ： １ ）锚 网喷一次支护 ：因锚 网喷支护体具有较 大的变形 量和柔性 ，可允许围岩产生一 定量 的变形 ，从 而围岩卸压 。 同时锚杆在围岩松 动圈 内形 成组 合加 固拱 ，再加 上外 喷一 定厚度的混 凝 土和 加挂 金属 网 ，构 成一定 强度 的加 固带 ， 可限制围岩碎胀 变形 。
碎的围岩岩体结构 ，从 ２０ ０ ３年 开始进 行 了围岩 注浆加 固， 其结果 注浆段巷 道两 帮和顶板 变形量 较小 ，使 巷道支 护达
到 良好效果 。其支护特点是 ： 收稿 日期 ：２ ７—０ ２ ０ ６— ７
作者简介 ：宋子玉（ ９３一） １６ ，男 ，吉林 白城人 ，高级工程师 ，现任长春煤炭设计研究 院副 院长 ，从事设计管理工作 。
２ ）二次 支护 ：待 围 岩压力 释放 ，巷道 变 形趋 于 稳定
多重联合支护在软岩巷道中的应用
多重联合支护在软岩巷道中的应用摘要:为加强对矿井软岩巷道的维护和顶板控制，我公司在架设U型可缩性金属拱形支架基础上，运用壁后锚注填充与加固支护技术，形成了U型钢+金属网+喷浆+壁后锚注的联合强力支护结构，提高了巷道围岩的自承能力，有效地保证了巷道在长时间内的稳定性，消除了安全隐患，实现了矿井安全高效发展。
关键词:软岩联合支护壁后锚注1、前言义煤集团汝阳天泽金鼎煤业有限公司总回风上山开拓延伸斜巷，埋藏深度400-500m，大小断层交错，构造应力大，岩性极为破碎，节理发育，巷道变形速度快，表现出明显的软岩特征。
巷道采用29U型钢支护，铺设金属网，喷浆封闭，顶帮移近量大，断面缩减厉害，前掘后翻，多次返修，给矿井安全生产带来较大制约。
公司本着“技术保安”的安全发展观，秉承“依据现场定措施，围绕措施抓落实”安全生产理念，通过对软岩特征及其支护机理进行认真的科学分析研究，采取了U型钢+金属网+喷浆+壁后锚注的多重联合支护，取得了理想的效果。
2、多重联合支护理论分析大断面软岩巷道大多表现为大变形、流变、蠕变特性明显、巷道底鼓严重，在实际应用中，必须树立综合治理、联合支护的观念，充分利用围岩自身的承载能力，遵循“护”、“让”、“支”、“限”的原则，以便达到防水封闭、以柔克刚、缓冲让压、稳定支护的构想。
根据围岩松动圈理论，破碎岩体的破坏过程分为压密、弹性、塑性、破坏4个阶段。
为达到让压护巷的目的，我们先采用29U可缩性金属支架作为骨架，内表面铺设金属网，外表面喷混凝土，混凝土及时隔离水、空气与围岩的接触，防止围岩的风化、潮解、片落，初承力和支撑能力高的支架和混凝土较缓慢地释放巷道压力，然后在其达到塑形承载力最佳时，通过注浆锚杆对围岩松动圈进行壁后锚注胶结加固，阻止岩体朝下一个阶段发展。
此种支护方式充分利用了“围岩不再是纯粹的载荷体，而是能够被利用的承载体”的原理，通过多重联合强力支护，形成了多重组合拱结构，使巷道支护与围岩成为一个整体起到共同承载的作用。
锚网索支护技术在软泥岩巷道支护中的应用
锚网索支护技术在软泥岩巷道支护中的应用摘要：深井大倾角泥岩巷是地压大围岩变形剧烈的一类极难维护的巷道。
分析该类巷道围岩的层状赋存特点及软弱破碎条件, 提出锚杆锚索联合支护以提高巷道围岩的自承能力,减小围岩的变形的支护原理, 并研究了合理的锚杆支护技术和帮顶锚固方式, 包括顶板锚联网索支护、两帮全螺纹等强锚杆支护与临时支护技术。
关键词：深井;软岩巷道;锚杆锚索;原理；工艺深井大倾角泥岩巷围岩为非均质层状赋存, 在高地应力作用下表现为强烈的两帮移近和片帮, 同时在高压情况下，顶板管理难度加大，易掉顶，两帮与顶板较一般软岩巷道破坏更加严重, 同时层状顶板易发生离层冒落, 因此该类巷道不仅在采掘影响期间围岩急剧变形, 而且在应力分布趋向稳定后仍保持快速流变, 围岩累计变形量常以米计, 巷道维护十分困难。
1深井大倾角泥岩支护的方式分析非封闭式支架对顶板冒落的安全防范性能较好, 为目前的主要支护形式, 但由于支护阻力普遍较低, 且常常不能及时起作用, 不仅巷道支护成本高, 而且维护周期短、效果差。
单一的端部锚固锚杆支护, 在松软围岩中锚固力低, 锚固质量不可靠, 锚杆支护阻力不够, 不仅支护效果不好, 而且可能发生顶板垮落, 给安全生产带来隐患,因此极少采用。
锚杆、网、锚索的联合支护是把锚杆、锚索支护材料埋入岩层内,使锚杆、锚索与围岩紧密结合在一起,提高巷道围岩的自承能力,减小围岩的变形,从而达到巷道稳定的目的，特别适合软岩巷道。
2深井大倾角泥岩巷支护原理2.1锚杆支护的作用机理有悬吊作用、组合梁作用、加固拱作用、围岩补强作用和减小跨度作用等。
(1)悬吊作用在层状岩层中，锚杆将下部不稳定的岩层悬吊在上部稳固的岩层上。
锚杆所受的拉力来自被悬吊的岩层重量。
(2)组合梁作用在没有稳固岩层的薄层状岩层中，通过锚杆的预拉应力，将视为组合梁的各薄岩层挤紧，提高其自承能力。
决定组合梁稳定性的主要因素是锚杆的预拉应力及杆体强度和岩层性质。
锚网索联合技术在大变形软岩顶底板煤巷支护工作中的应用
ｏ ｆ ｒ ｏ ｃ ｋ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｉ ｐ ａ ｎ ｄ ｍｅ ｔ ａ ｌ ｍｅ ｓ ｈ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｐ ｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｓ ｈ ａ ｌ ｌ ｏ ｗ ｒ ｏ ｃ ｋ ｔ ｏ ｗａ ｒ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｋ ． Ｂ ｏ ｌ ｔ — ｍｅ ｓ ｈ — ａ ｎ ｃ ｈ ｏ ｒ ｉ ｏ ｉ ｎ ｔ
Ｖａ ｌ ｕ ｅ Ｅｎｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ
・１ ６ ３・
锚 网索联合技术在大 变形 软岩顶底板煤巷支护 工作 中的应用
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｂｏ ｌ ｔ － ｍｅ ｓ ｈ － ａ ｎ ｃ ｈ ｏ ｒ Ｊ ｏ ｉ ｎ ｔ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｉ ｎ Ｌａ ｒ ｇ ｅ Ｄｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｏ ｆ ｔ Ｒｏ ｃ ｋ Ｆｌ ｏ ｏ ｒ
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｂ ｏ ｌ ｔ — ｍｅ ｓ ｈ — ａ ｎ ｃ ｈ ｏ ｒ ｉ ｏ ｉ ｎ ｔ ； ｓ ｏ ｔ ｆ ｒ ｏ ｃ ｋ ｗｉ ｔ ｈ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ； ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｔ ｒ ｗｏ ｒ ｋ
ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｆ ｅ ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ￣ ｗｏ ｒ ｋ ｏ ｆ ｃ ｏ ａ ｌ ｒ ｏ ａ ｄ ｗ ａ ｙ ．
关键词 ： 锚 网索联合 ； 大变形软岩； 支护工作
摘要 ： 锚杆 支护所产生 的挟持作用使浅部 围岩形成拱形支护体 ， 提 高围岩整体 的刚度和 自身承载 力。底角锚杆有效的控制 了底鼓 变形 ， 锚 索提 高 了岩层稳 定性 ， 钢带和金属 网有效 的阻止 了浅部 围岩朝深处发展 。锚 网索联合技术有效的提 高了煤巷的安全支护工作。
软岩巷道锚注联合支护技术
软岩巷道锚注联合支护技术随着我国社会主义市场经济的不断发展，矿产资源的开发和利用成为当前阶段社会关注的热点问题之一。
在本文的研究中，重点对影响支护设计效果的因素进行了简要分析，并以此为根据提出了相应的支护技术的合理性和支护效果。
大量实际施工案例证明，本文所研究的锚注联合支护技术在深部软岩巷道中的应用，具有良好的效果，保证经济效益的同时，也对巷道安全生产提供了客观意义上的支持。
标签：深部；软岩巷道；锚注支护引言在我国改革开放的过程中，社会各方面对于能源的需求不断增加，浅部资源日益减少，深度开采已经成为当前阶段矿山开采业普遍需要面对的问题。
而我国的煤矿生产过程中，同样面临深度开采的问题，尤其是在开采深度不断增加的过程中，软岩灾害的客观存在，对于矿井的整体生产能力有着直接的影响。
根据相关部门提供的数据显示，我国当前阶段煤炭井下作业的平均开发速度为6000 km/a，而在这一数据中，实际上深部软岩巷道占年巷道总量的28% ～30%[1] [7]，如果不对软岩巷道的开发和加固给予足够的重视，那么安全生产也就无从谈起了。
1 工程概况淄博矿业集团唐口煤矿年产500万吨，立井开拓，井口标高为±39m[1]，井底车场水平为-990m。
由于巷道埋深超千米，在巷道开拓和煤炭开采过程中必然面对地压大、岩层软的问题。
对这些问题进行相应的研究和探索，对于解决我国当前煤炭生产过程中的安全问题有着重要的现实意义。
2 辅助运输大巷修复加固支护设计辅助运输石门在实际的煤炭开采过程中具有非常重要的地位，是矿井重要运输生产线。
经过长时间的使用，巷道发生较大变形，这种情况下的巷道围岩整体状态已经非常危险，如果不经过相应的维护和加固处理，势必影响安全和生产。
通常情况下，采用高强超长组合锚杆与锚注联合支护加固拱墙模式进行处理，能够受到较好的效果。
其具体参数如下：1）高强螺纹钢锚杆：规格为￠22×2500 mm，在实际的应用过程中，基本间距为800 mm，排距为2000mm[2]。
软岩巷道的锚网索喷注联合支护技术
软岩巷道的锚网索喷注联合支护技术分析了软岩巷硐稳定性影响的因素，总结了软岩巷道的支护治理原则。
并结合现场实际提出了具有针对性的以“锚、喷、网”支护为主、以锚索、注浆支护为辅的支护方案，通过现场仪器试验，证明支护效果较理想。
标签：软岩巷道二次支护锚喷支护1 概述对软岩巷硐进行维护在煤矿生产建设中一直没有得到有效的解决，困扰着煤矿的生产。
在软岩巷道施工中，由于围岩变形量比较大，在一定程度上影响了其稳定性，同时增加了施工的难度，并且巷道屡遭破坏，导致维修的次数大大增加，并且需要对其进行多重维护，严重影响矿井的正常生产和安全运行。
由于煤矿的实际生产条件存在差异，使得国内外无法形成统一的支护方法。
为了取得良好的支护效果，只有对其力学原理进行具体分析，采用科学合理的支护措施。
我矿井为垂深210m的斜井，泥岩及砂质泥岩共同构成斜井所处的岩层结构，对于该岩层机构来说，其泥岩的特点是：裂隙多，层理复杂，易风化，低强度，并且遇风风化、遇水膨胀，泥化现象比较严重。
在对井巷进行施工的过程中，对巷道进行维护难度较大，尤其是部分巷道已经发生严重的变形，在一定程度上对其进行多次修复，但是仍难以确保其稳定。
2 巷硐变形原因导致巷道发生严重变形的原因主要表现在：首先，巷道断面较大，层理较多，并且应力分布不均；其次，构成巷硐围岩的泥岩和砂质泥，岩层强度低，完整性差。
另外，掘进后处于稳定期的巷硐，在一定程度上发生着持续蠕变；巷硐两帮的较大变形及底板鼓起直接影响巷硐围岩的整体稳定性，这些因素在一定程度上，导致难以对巷硐进行围护。
3 巷硐治理支护技术3.1 巷硐治理的控制原则①预留断面，二次支护，对围岩、帮角等进行固结和加固。
②在掘进巷硐过程中，产生集中应力，围岩强烈变形，通过“锚、喷、网”支护体系对围岩变形进行控制，需要进行复喷处理。
③对围岩进行预应力锚索支护和注浆加固，避免巷硐掘出后稳定期间出现较大的、长时间的蠕变。
④对帮、底进行加固处理，是确保巷道两帮整体稳定性的重点，受巷道帮、底变形的影响和制约，通过用倾斜锚杆和倾斜锚索对巷道底角进行加固，同时对两帮、底角和底板通过高效速凝材料进行注浆加固处理。
锚网索梁联合支护在深部软岩大断面巷道中的应用
锚网索梁联合支护在深部软岩大断面巷道中的应用黄宜和（黑龙江龙煤矿业集团股份有限公司鹤岗分公司开拓技术部，黑龙江鹤岗154100）摘要该文阐述深部煤巷大断面巷道应用锚网索梁喷联合支护方式的作用、原理、施工工艺和优点，可操作性，以及较好的经济效益，从而促进锚网索喷联合支护的推广应用。
关键词锚网喷锚索梁大断面联合支护中图分类号TD353文献标识码BBolt－net－cable Combined Supporting System Being Usedfor Large Tunnel in Deep Soft StratumHuang Yihe（Development Department，Hegang Branch，Longmei Coal Industry Group Ltd．154100）Abstract That paper illustrates the function，theory，methods，advantage，availability，and better economical benefit are got by bolt－net－cable com-bined supporting system being used for large tunnel in deep soft stratum，and resulting in promoting the new technology to be used widely．Key words bolt－net－concreteshoting bolt－cable－beam large tunnel combined supporting system龙煤矿业集团鹤岗分公司兴山矿一开拓区116队应用现代支护理论，在煤层中采用锚网索梁联合支护方式施工大断面三水平延深巷道，取得了较好的支护效果。
1工程概况兴山矿下延采区缆车暗井下山，位于地表下430 m，设计断面20m2。
软岩巷道硐室锚注联合加固技术范本（2篇）
软岩巷道硐室锚注联合加固技术范本一、引言软岩巷道硐室的稳定性是地下工程中面临的重要问题之一。
为了解决软岩巷道硐室的稳定性问题，锚注联合加固技术被广泛应用。
本文将详细介绍软岩巷道硐室锚注联合加固技术的范本，包括其原理、设计、施工以及效果评估等方面。
二、锚注联合加固技术的原理锚注联合加固技术是指通过锚杆加固和注浆技术相结合，提高洞室的整体稳定性。
锚杆加固主要通过将锚杆固定在岩体中，利用锚杆与岩体之间的摩擦力和钢筋的张拉力，增加岩体的承载能力和抗剪强度。
注浆技术主要通过将固化材料注入岩体裂隙中，形成坚固的岩体结构，提高岩体的抗压和抗剪承载能力。
三、锚注联合加固技术的设计1.锚杆设计锚杆的选择应根据岩体的力学性质和工程要求进行设计。
一般情况下，锚杆的直径和长度要足够大，以提高其在岩体中的抗拉能力。
锚杆的间距应根据岩体的强度和稳定性要求确定。
锚杆的材料应选择强度高、耐蚀性好的钢材。
2.注浆设计注浆材料的选择应根据岩体裂隙的类型和宽度进行设计。
常用的注浆材料有水泥浆、聚氨酯浆和环氧树脂浆等。
注浆材料的含水率和黏度应适当调整，以满足注浆的需要。
3.锚杆和注浆的布置设计锚杆和注浆的布置应根据岩体的结构和裂隙情况进行设计。
锚杆的位置应选择在主要裂隙或密集裂隙的周围，并尽量使锚杆形成网状分布。
注浆孔应布置在岩体中各个关键位置，并尽量保证注浆孔的覆盖率和注浆孔之间的间隔。
四、锚注联合加固技术的施工1.锚杆的施工锚杆的施工应按照设计要求进行。
首先，钻孔并清除孔内杂物。
然后，在孔内灌入水泥浆，形成悬浆保护孔壁。
接下来，将锚杆放入钻孔中，并注入灌浆材料。
最后，锚杆应根据设计要求进行张拉。
2.注浆的施工注浆的施工应按照设计要求进行。
首先，清洗岩体裂隙并将注浆材料灌入裂隙中。
然后，利用注浆泵将注浆材料注入岩体裂隙中，并保持一定的压力。
最后，等待注浆材料固化。
五、锚注联合加固技术的效果评估锚注联合加固技术的效果评估主要包括岩体稳定性分析和加固效果检验。
联合支护技术在深部软岩巷道修复中的应用
二次支护先架设单桁架， 桁架必须带有反 底拱， 因为 它可 以有效 １巷道破坏原 因分析 地 抑 制 底 板 来 压 对 巷道 的破 坏 。 桁 架 必 须 与 初 喷砼 有 ９ ０ ａ ｒ ｍ 预 留空 间 ， 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 待 ｉ ～２ 月后发碹Ｃ ３ ０ 混凝土至桁架外保护层厚度为８ ０ ａ ｒ ｍ 。 当施工到高 因 可 归 结 为 如 下４ 个 方面 ： 冒 区时 ， 首先对高顶处进行锚网索喷初次支护， 下 部巷 道 采 用 双 桁 架 （ １ ）围岩强度低且层理发育。巷道围岩膨胀性矿物含量高 ： 伊／ 二次施工， 并在桁架上 ６ Ｄ ０ 衄 处利用托钩 安设 工字钢 保护梁， 上面铺 蒙混层矿 物含量为５ ７ ％ ￣８ ９ ％ ， 巷道围岩属于强膨胀性软岩。 设钢筋 网， 作为临时支护， 待发碹时一起 发进去， 使 高冒区上 下形成２ （ 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 个硐室。并每隔４ ｍ 在顶部预留充填管， 以备将来对高顶充填罗克休 如 图２ ） 。 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， 项部没有足够 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７ ５ ０ ｍ ， 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 ． ｉ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， 爨 避 勰！ 豁ｑ 榔 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 图 Ｉ巷道支护示意图 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 桁架施工时要先安底梁 、立腿 、后上顶梁。桁 架采用 １ １ ＃ 矿用工 二次被 动支 护， 二次支护滞后初次支 护卜２ 月。初 次支 护具有 一定柔 字钢加工， 每架支架共分４ 段， 用Ｒ ＝ ２ ０ ｍ ｍ ￣板加工连接盘、 连接板进行 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。 连接， ２ 架桁架 只之 间用Ｎ ９ ０ 等边角钢拉杆连接， 桁架间距８ ０ ０ ｍ ｍ ， 帮、 二次桁架混凝 土支护属于 一种钢 度较大 的支护 结构， 它可 以抵 抗地 拱拉杆采用三角连接， 底拱拉杆采用直杆连接。 压及塑性变 形。桁架＋ 发碹 混凝土及锚 网喷＋ 锚索稳定 的组合整体 ， ４ 支 护 效 果 观 测 使巷道周边 的岩石受到均衡 的三向力， 从而提 高了围岩 的屈服极限 通过近 １ 年对巷 道表 面位移 的观测 ， 巷道 的两帮最 大缩进量为 和强度极限， 进一步增加了巷道 的稳定性 。 １ ２ ａ ｒ ｍ ， 最大底鼓量为 １ ０ ｍ ｍ ， 顶板下沉量为６ ｍ ｍ ， 变形主要 集中在施 工后 ２ ． ２ 巷 道 断面 的 确 定 １ 个月 内， １ 个 月后变形基本趋于稳定 （ 如图２ ） ， 说 明巷道 的修复达 到 由力学原理可知， 拱形巷道承压能力最好， 尤其是半 圆拱 。因此 了 预 期效 果 。 将原巷道的三心拱改为直墙半圆拱， 并且 安设弧形底梁 。 ｊ ５ 巷道断面 的净尺寸 ： ４ ５ ６ ０ ×３ ７ ６ ４ ｍ ｍ（ 墙高ｈ ＝ １ ９ ４ ０ ｍ ｍ ） ｔ Ｏ ２ １ ３ 有关参数 的确定及支护材料选 择 按组合拱理论计算锚杆长度Ｌ 为： Ｌ＝（ ｂ ． ｔ ａ ｎａ＋ ／ ｔ ａ ｎ 嚣 式 中ｂ 一组合拱厚度， 应在１ ０ ０ ０ ￣１ ６ ０ ０ ｍ ｍ ， 取１ ６ ０ ０ ｍ ｍ ；ｃ 一 锚 杆 间、排 ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ 距， 根据工程实际取８ ０ ０ ａ ｒ ｍ； ａ 一锚杆在破碎 岩体 中的控制 角， 取４ Ｏ 。。 嘲 ¨ 代入数据得 ： Ｌ ： （ １ ６ ０ ０ ｘ ｔ ａ ￣ ４ ０ 。 ＋ ８ ０ ０ ） ／ ｔ ａ ｎ ４ ０ 。 ： ２ ５ ０ ０ （ ｍ ｍ ） 根据上述的理论及 计算结果， 确定锚杆采用左旋 无纵筋等强螺 嘲 滋 贱 激 燃 槭 势 ￡ 纹钢 锚杆， 间排 距８ ０ ０ ａ ｒ ｍ×８ ０ ０ ａ ｒ ｍ ， 锚杆 采用树脂药卷端头锚 固 （ 在极 图２巷道表面位移观测 图 破碎岩石及煤 中可采用慢速 药卷全ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ长锚 固） 。锚索采用＜ １ ７ １ ８ ｍ ｍ 钢绞 ５ 结 束 语 线锚 索， 长 度８ ０ ０ ０ ｍ ｍ ， 采用３ — ３ 布置， 间排距 １ ６ ０ ０ ｍ ｍ×１ ６ ０ ０ ｒ ￣。采 用 巷道修复 中支护手段的选择是巩 固巷道修 复成果 、维护安全环 Ｃ Ｋ ２ ３ ６ ０ 树脂药卷端头锚 固。 钢筋网采用＜ ６ １ ０ ａ ｒ ｍ 钢筋焊接而成， 网片尺 境 的一个重要手 段， 根 据巷道修复的具体施工条件进行合理 的选择， 寸为 ｌ Ｏ ０ ０ ｍ ｍ×２ ０ ０ ０ ｍ ｍ ， 网格尺 寸７ ５ ｍ ｍ×７ ５ ａ ｒ ｍ 。底角锚杆采用＜ ２ ５ Ⅲ Ⅲ 一 确定科学的支护方式是十分重 要的。随着科技 的进步 、生产力的发 次性 中空螺纹钢注 浆锚杆， 排距为８ ０ ０ ａ ｒ ｍ 。喷射砼 强度等 级Ｃ ２ ０ ， 发碹 展 ，巷道支护手段必将 向着安全性、经济性、科学性 发展 ，也必将 砼强度等级Ｃ ３ ０。金属桁架材 料为１ １ 号矿用 工字钢， 每架支 架共 分４ 出现更多 、更好 的支护技术和支护 材料，使 巷道支护 更加简便 、有 段， 各部支 架之间通过厚度２ ０ ｍ ｍ 夹板连接 ， 支架之 间通过等边Ｎ ９ ０ 角 效 、可 靠 。 钢拉杆连接 。 参 考文献 ： ３施工过程 ［ １ ］ 徐永圻． 煤矿开采学口 州． 徐州 ：中国矿 业大学出版， １ ９ ９ ９ ． 根据巷道破坏程度的不同， 施工时采取２ 种方式进行。针对冒落 ［ ２ ］ 钱鸣 高， 石平五．矿山压力与岩层控制 Ｉ Ｍ】 徐 州：中国矿业大学 出 高度３ ｍ以下的采取锚网索喷＋ 单桁架发碹混凝土支护 （ 变形冒落区） ， 版社 ． ２ ０ ０ ３ 针对 冒落高度３ ｍ 以上的采取锚网索喷＋ 双桁架发碹混凝土支护 （ 高冒
高地压软岩巷道“锚锚”联合支护技术及矿压观测分析
１ 淮 北 矿 区深 部 软 岩 巷 道 围岩 及 矿 压 特 点
淮北 矿 区 南 部 １ ２对 高 地 压 矿 井 开 采 深 度 达
…
２ ２ 围岩 强化控 制基 本思 想和 技术手 段 ．
５０ ５
８０ｍ， ５ 地质 构造极 为复杂 ， 进巷道 １０ ｍ 掘 ０
２ １ ８月 ００年
矿 业 安 全 与 环 保
第３ ７卷第４期
高地 压 软 岩 巷 道 “ 锚 ” 合 支 护 技 术 锚 联 及 矿 压 观 测 分 析
张 浩
（ 北 矿 业 （ 团 ） 司 生产 管理 部 ， 徽 淮 北 ２ ４ １ ） 淮 集 公 安 ３ １３
摘 要 ： 淮北矿 区地 质条 件复 杂 ， 采深 大 、 应 力高 ， 且 地 软岩巷 道 支护极 为 因难 。 以 改革支 护技 术 为
收 稿 日期 ：０ ９— ９— ９ ２ ０ ２０ ０ ２ ；０ ９—１ ３ ２— ０修 订
３ “ 锚 ＂ 合 支 护 的 围岩 控 制 技 术 锚 联
３ １ “ 网 ＋锚 索 ＋注 浆” 合支 护 ． 锚 联 适用 于围岩 较稳 定 软 岩巷 道 ， 淮北 临 海 童矿 区、
宿州 矿区普遍采 用 这 一 形 式 。方案 特 点 是 采用 Ⅳ级 高强树脂 锚杆 （ ｍ／× ０ ｎ， Ｉ ２８０ｉ ＇间排距 ７０ ｍｎ× １ ｎｌ ０ ｌ ７ ０ｍｍ） 并 根据 巷 道 断 面 ， 长加 粗 ， 质性 能提 ０ ， 加 材
作者简 介 ： 张 浩 （ ９ ６ ） 男 ， 徽 滁 州 人 ， 级 工 程 １６ 一 ， 安 高 师 ，９ １年 毕 业 于 安 徽 理 工 大 学 矿 井 建 设 专 业 ， 从 事 掘 进 １９ 现
“锚杆-锚索联合支护”在软岩巷道支护中的应用
杆、 锚索的承载能力 。
围岩 松 动 区 内 的岩石 ， 因丧 失抗 拉 、 抗剪 、 弯 抗 能 力 而视 作 松散 体 ，松动 区 的形 状 为 抛 物线 型 ， 拱
高为 ｈ， 。 拱跨为 ２ ， 图 １ 。见 。
拱 抛物 线方 程 为 ：＝ ｏ／２ ｙｈｘａ。 ２
联合支护的作用机理 ， 提出合理的支护方案。
已掘巷道的多次重复翻修 ，不仅降低 了正常的成巷
速度 ， 而且 打乱 了采掘 的平衡 关 系 ， 致 了矿井 技术 导
经济指标的恶化 ，给矿区的健康发展带来极为不利 的影响。 因此 ， 研究锚杆 一 锚索联合支护在软岩巷道
中的作 用机 理和合 理 支护很 有必 要 ，本文 以董 东煤 矿 ５ １ １ 作 面运 输 巷 道 支 护 工 程 为 背 景 ，运 用 ００ 工 Ｆ Ａ 有 限差 分程序 ，分 析软岩 条件下锚 杆 一 索 Ｌ Ｃ。 锚
收稿 日期 ：０ ０ ０ — ５ ２ １— ３ １
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Ｐ ｄ２ （ ｊ２。广 Ｉ ｖ ｘ 』ｈ１ ｄ ｙｆ ． ＝ ２ ＝ ｏ。一 ｘ ｈ ｙ ： ｎ
作 者简介 ： 王
宁（ ９ ２ ）男 ， １８ 一 ， 山西 太原人 ， 学本 科 ， 大 工程 师 ， 主要从事 市场营销和 巷道支护方 面的研究工作 。
图 １ 巷 道 围 岩 松 动 区 示 意 图
设 距 巷 道 中 线 处 拱 高 为 ｈ ，则 ＾＝ 。ｙ ｈ 一 ： 。
（
吊的载荷 ， 则有 ：
２ １
．
纹 钢筋 ， 端头树脂锚 固 ， 间排距 ８０ ／×８０Ｔ Ｉ ０ Ｔ ０ Ｉ ， ｍｌ ＩＴ １ 锚 索采用 １． ｒ，长度 ６ ０ ｉ，问排距 １ ５４ ｆ ２ｍｌ ０ ｉ ０ ｍｏ
联合支护技术在软岩段巷道中的应用
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
软岩巷道的锚网索喷注联合支护技术
王 旭 胜 （ 大同 煤矿集团 临汾 宏大 胜利 煤业有限公司）
摘 要： 分析 了软岩巷硐稳定性影响的因素 ， 总结 了软岩巷道 的支 通 过 “ 锚、 喷、 网” 支护 体 系对 围岩 变 形进行 控 制 ， 需要 进行
护 治理 原 则 。 并 结 合 现场 实 际 提 出 了具 有针 对性 的 以 “ 锚、 喷、 网” 支 复 喷 处理 。（ 对围 岩进 行预 应力 锚 索支护 和 注浆 加 固 ， 避
３ ． １ 巷硐 治 理 的控 制原 则
通常情况下 ， ① 巷道掘出； ② 钢筋网铺设 ， 每个断面使
１ ４ ｍｍ 的钢筋梯子梁进行相应的处理 ； ③ 架设临 ① 预留断面 ， 二次支护 ， 对围岩 、 帮角等进行 固结和加 用 ４条 固。②在掘进巷硐过程中 ， 产生集中应力 ， 围岩强烈变形 ， 时支护 ， 顶部锚杆施工； ④帮部锚杆施工后进行喷浆操作。
进 后 处于 稳定 期 的巷硐 ，在 一 定程 度 上发 生 着持 续 蠕 变 ； 巷 硐 两 帮 的较 大 变形 及 底 板 鼓起 直 接 影 响巷 硐 围 岩 的 整
材 料斜 并断面锚杆布置图 图 ２ 材料斜井断面锚索布 置图 体稳定性 ， 这 些 因素 在 一定 程 度 上 ， 导 致 难 以对 巷硐 进 行 图 １ ３ ． ３ 施工工 序及 要 求 围护。 ３ ． ３ ． １ 锚杆 施 工工序 ． ３ 巷 硐治 理 支护技 术
免 巷硐 掘 出后稳 定期 间 出现较 大 的、 长时 间 的蠕 变。（ 对 帮、 底进 行加 固处理 ， 是确 保 巷道 两 帮整体 稳定 性 的 重点 ， 受巷道帮、 底 变形 的影 响和 制 约 ， 通过 用倾 斜锚 杆 和 倾 斜 锚 索 对巷 道 底 角进 行 加 固 ， 同时 对两 帮 、 底 角和 底 板 通 过
软岩巷道硐室锚注联合加固技术
软岩巷道硐室锚注联合加固技术1 锚注联合加固机理软岩巷道的维护一直是煤矿生产建设中的难题,在软岩内布置巷道和硐室,围岩变形量大,稳定性差,不仅施工困难,而且屡遭破坏,往往需要反复维修,严重影响矿井的正常生产和安全状况。
对于软岩巷道的支护,国内外尚无任何可“包治百病”的万能支护方法,只能“对症下药”;采用的支护措施,只有满足其变形力学机制的要求,才能取得良好效果。
被动性支护方式中,刚性支架、碹体等支护体,由于让压性能极低,根本不能适应软岩巷道的围岩变形规律的要求;而以U型钢为代表的各种可缩性金属支架,虽有一定的让压能力,也因难以满足软岩巷道围岩巨大变形量的要求,无法获得满意的支护效果。
作为主动性支护方式的传统锚喷支护技术,也已不适应高应力、大变形的软岩巷道(硐室)的控制。
近年来发展起来的锚注联合加固支护技术是一种将现代注浆加固技术、柔性锚索加固技术与传统锚喷支护技术有机地结合在一起的新型加固支护技术。
是一种较理想的把碎岩由载荷变为承载体,有效改善软弱围岩性能的技术措施。
它综合了锚杆加固技术和注浆加固技术的所有优点,并在此基础上衍生出了许多新的特点,成为解决高应力工程软岩安全维护的有效手段,其显著优点如下:(1)与传统锚喷支护技术中喷混凝土层的作用原理相比,浆液的注入能够明显改善岩石的物理力学性质;浆液充填到岩石块间的孔隙之中,使破碎岩石块重新胶结成一体,从而提高了岩体的整体强度和稳定性。
(2)在锚注联合加固支护体系中,由于浆液能够与岩体及锚杆全面接触,将杆体内、杆体与钻孔间隙、周围岩体的缝隙全部充填满,从而形成“网络”效应,如同自然界中树木的主根与须根的共同固结作用一样,使锚杆受力传递的可靠性和连续性得以充分保障,全面调动了围岩的自身承载能力,同时使锚杆、锚索自身的加固性能得以充分发挥。
(3)注浆后杆体与地下水、空气间的联系全部中断,彻底阻止了锈蚀反应,从而保证了锚杆的长期锚固能力,保证了支护体系的长期稳定性。
联合支护技术在软岩巷道中的应用探索马志国
联合支护技术在软岩巷道中的应用探索马志国发布时间：2021-09-30T07:06:02.091Z 来源：《防护工程》2021年14期作者：马志国李先波赵名名[导读] 为了实现对软岩巷道围岩控制，在对巷道支护理论进行分析的基础上，基于此，笔者在对卷道支护技术进行分析的基础上，提出采用锚网喷+UI型钢+中空注浆的联合支护技术，现场实践表明，该联合支护技术能有效的保证巷道围岩稳定，卷道围岩变形量得到较好的控制，为矿井安全高效生产创造了有利条件。
马志国李先波赵名名赤峰柴胡栏子黄金矿业有限公司内蒙古赤峰 024039摘要：为了实现对软岩巷道围岩控制，在对巷道支护理论进行分析的基础上，基于此，笔者在对卷道支护技术进行分析的基础上，提出采用锚网喷+UI型钢+中空注浆的联合支护技术，现场实践表明，该联合支护技术能有效的保证巷道围岩稳定，卷道围岩变形量得到较好的控制，为矿井安全高效生产创造了有利条件。
关键词：开拓巷道；软岩；炮掘；联合支护1应用实例1.1锚网喷＋U型钢棚联合支护在轨道大巷冒落段的应用 1.1.1设计支护形式与巷道破坏原因花园煤矿轨道大巷软岩段设计支护形式为锚网喷，锚杆规格为①20mm×2200mm，间排距为 600mm×600mm，全长锚固，金属网的规格为 JWH100/5。
5-L-1000× 2000，喷体强度为C20，喷层厚度为120mm。
但由于巷道上部承压较大，巷道顶板为泥岩，岩石较破碎，且厚度大于2.2m，锚杆只在泥岩中锚固，起不到有效的锚固作用。
巷道顶部出现局部暴皮现象，后虽采用锚索加强支护，但由于没有及时支护至迎头，造成轨道大巷迎头发生冒顶。
1.1.2 改进后支护形式和技术设计在冒顶区两侧实施主被动支护，并提升锚网喷和U型钢棚的防护力，棚间距是一米，从而确保冒顶区通过的安全性。
改进后的支护技术有以下三个特征：第一，依靠混凝土喷射来封闭并增厚围岩的稳固性；第二，将锚杆以及U型钢棚的支护能力充分体现出来，提升双方的优势；第三，更好协调锚杆以及U型钢棚之间的支护架构，提高支护能力。
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软岩巷道恒阻型大变形锚索联合支护汤朝均(川煤芙蓉集团白皎煤矿责任公司,四川珙县644501)[摘 要] 针对白皎煤矿井下具体复杂的地质条件,开展高突矿井复杂地质条件下软岩巷道支护技术的研究,采取适合现场条件的恒阻型联合支护,解决了白皎煤矿重大的巷道支护技术难题,对丰富和发展软岩巷道支护技术大变形锚索具有普遍理论意义。
[关键词] 软岩;恒阻;联合支护[中图分类号]T D 353 [文献标识码]A [文章编号]1006-6225(2011)03-0092-03C o m b i n e dS u p p o r t i n go f C o n s t a n t -r e s i s t a n c e A n c h o r e d R o p e w i t hL a r g eD e f o r m a t i o ni nS o f t -r o c kR o a d w a yT A N GC h a o -j u n(B a i j i a o C o a l C o r p o r a t i o n ,F u r o n g G r o u po f S i c h u a nC o a l G r o u p ,G o n g x i a n 644501,C h i n a )A b s t r a c t :A i m i n g a t c o m p l e x g e o l o g i c a l c o n d i t i o n o fB a i j i a oC o l l i e r y ,t h e t e c h n o l o g y o f s u p p o r t i n g s o f t -r o c k r o a d w a y w i t h h i g h m e t h a n e b u r s t i n g d a n g e r w a s r e s e a r c h e d .A p p l y i n gc o n s t a n t -r e s i s t a n c e c o m b i n e ds u p p o r t i n g t o s o l v i n g s u p p o r t i n g d i f f i c u l t y i n B a i j i a o C o l l i e r y .I t w a s t h e o r e t i c a l s i g n i f i c a n t f o r e n r i c h i n g a n dd e v e l o p i n g s o f t -r o c kr o a d w a y s u p p o r t i n g .K e yw o r d s :s o f t r o c k ;c o n s t a n t r e s i s t a n c e ;c o m b i n e d s u p p o r t i n g[收稿日期]2011-03-15[作者简介]汤朝均(1986-),男,四川筠连人,助理工程师,主要负责科研项目总结和井巷设计。
四川芙蓉集团白皎煤矿地质构造十分复杂,是一座具有煤与瓦斯严重突出的矿井。
矿井煤系地层受燕山运动的挤压作用,形成了逆断层为主的断裂构造,井田范围内的断层发育。
自建井投产至今,共揭露大小断层1500条,平均每1k m 2就有25.4条。
多年来,矿井虽然采取多种巷道支护方式(锚杆、锚索、金属可缩支架等联合支护),但巷道变形仍然难以得到控制,严重影响安全生产。
此外,煤系地层普遍存在地质构造破碎带,围岩破碎松散。
同时,煤层底板大多为黏土岩和泥质胶结的砂岩,此类岩层强度低、变形大,遇水软化甚至膨胀,属于典型的软岩。
由于软岩巷道围岩本身的复杂性,加上构造应力和采动应力的复合效应,使得白皎矿软岩巷道支护长期以来成为制约矿区安全高效生产的重大技术难题。
综上所述,开展高突矿井复杂地质条件下软岩巷道支护技术的研究,对白皎矿具有直接实践指导意义,对丰富和发展软岩巷道支护技术也具有普遍理论意义。
因此,白皎矿在综采2422上工作面引进了恒阻型大变形锚索对巷道进行联合支护试验。
1 工程概况2422上工作面属于二煤层上分层(B 4上),属保护层开采,为节约资源和提高巷道的使用率,2422上工作面机巷进行沿空护巷。
采用恒阻型大变形锚索对巷道进行联合支护试验,从2422上工作面机巷沿空护巷段中选取100m (即机巷从断层切眼起240～340m 位置)进行。
2422上工作面位于24盘区西翼第二分段,北为2412上工作面(未布置);南为2442上工作面(未布置);西为井田边界;东为24区轨道上山、24区总风上山、24区胶带上山(正在布置)。
工作面走向长483m ,倾斜长171m ,可采储量81767t ,地质构造较复杂。
二煤层上分层(B 4上)坚固性系数f =2～4,密度1.65t /m 3,分为上、下段,上段(B 4上1)厚度为0.5～0.7m ,平均厚度为0.6m ,下段(B 4上2)厚度为0.4～0.9m ,平均厚度为0.6m ,含夹矸0.2～1.5m ,平均厚度0.6m ;二煤层(B 4)厚度为0.3～1.8m ,平均厚度1.0m ;三煤层(B 3)厚度为1.0～2.0m ,平均厚度1.3m ;四煤层(B 2)厚度为1.4～3.1m ,平均厚度1.8m 。
二煤层上分层与二煤层层间距为16.5～27.0m ,平均间距为22.0m ;二、三煤层层间距1.8～6.1m ;三、四煤层层间距1.8～4.2m 。
煤层倾角7～14°,平均倾角10°。
基本顶为飞仙关页岩,厚度85m ,灰绿色泥岩第16卷第3期(总第100期)2011年6月煤 矿 开 采C o a l m i n i n g T e c h n o l o g y V o 1.16N o .3(S e r i e s N o .100)J u n e 2011DOI :10.13532/j .cn ki .cn11-3677/td .2011.03.026夹少许砂质泥岩,有时变为灰岩;直接顶为浅-深灰色灰岩(含生物碎屑),厚度0.2～1.0m ,坚固性系数f =6～8;伪顶为灰色炭质泥岩,厚度0.1～0.2m 。
底板为黏土岩,厚度0.2～1.3m ,灰色,不显层理,含植物碎屑。
工作面内有3条正断面,落差0.35～4.5m ,对回采有一定影响,F 3断层落差1.5～4.5m ,对回采影响严重。
2 恒阻大变形锚索联合支护技术2.1 恒阻大变形锚索作用原理(1)围岩变形前———安装新型锚索 井下工程开挖后,破坏了原已稳定的岩体,一方面由于应力重新调整,岩体自身的力学属性承受不了新出现的应力集中,产生塑性区或拉力区;另一方面由于施工将引起围岩松弛,加上地质构造的影响,降低了围岩的稳定程度。
因此,在围岩尚未发生大变形破坏前,要根据地下工程支护设计要求,按照传统预应力锚索施工工艺,安装恒阻大变形锚索,如图1(a )所示。
(2)围岩变形中———吸收变形能 地下工程围岩出现大变形破坏初期,能量较大,当围岩的变形能超出锚索的恒阻力范围,恒阻体在恒阻套管内发生滑移,也即恒阻大变形锚索随着围岩大变形而发生径向拉伸的大变形,以此来吸收变形能,避免由于岩土体大变形而发生锚索断裂、失效现象,如图1(b )。
(3)围岩变形后———巷道稳定 当围岩发生大变形之后,岩土体内部应力达到新的平衡,其能量得到释放,围岩的变形能小于恒阻器的设计恒阻力T ,锚索轴力P 小于恒阻体与恒阻套管的摩擦阻力,围岩在恒阻大变形锚索的支护作用下再次处于稳定状态,如图1(c )。
恒阻大变形锚索和传统预应力锚索的主要差别就是其具有“让中有抗,抗中有让,防断恒阻”的特性,在以该新型锚索作为支护材料的地下工程中,当围岩发生一定变形时,该锚索也可以随之拉伸变形,围岩中的变形能得到释放,而该新型锚索拉伸之后仍然能够保持恒定的工作阻力,不会出现突然断裂失效,实现了地下工程围岩的稳定,消除了冒顶、塌方、偏帮、底鼓等安全隐患。
2.2 支护原则根据白皎煤矿的具体情况,确定此次联合支护的总体思路是针对井下具体复杂的地质条件,特别是在采场推进过程中对上覆岩层赋存情况及其变化图1 恒阻大变形锚索支护原理以及由此变化导致的覆岩运动规律及支承压力分布规律的差异,对下位岩梁限定变形定载荷,即“给定变形”:在基本顶裂断来压时的支架(或支柱)阻抗力足以平衡直接顶的作用力,缩量能够完全适应下位岩梁触矸(沉到底)时的采场顶板最大下沉值);上位岩梁给定变形定缩量,即“限定变形”:在对直接顶“给定变形”的同时,把基本顶下位岩梁单独裂断来压时的采场顶板下沉值控制到足以排除上位坚硬岩梁裂断来压时刻出现动压的可能性。
围岩的变形为巷道帮侧软弱造成的顶板下沉和顶板围绕下帮侧向采空区的回转两大运动。
巷道支护必须以控制顶板下沉和阻止顶板的回转为主。
(1)关键部位加强支护原则 深部巷道承受很大的垂直压力,帮侧的承载性能要强化。
所以,在对顶板和两帮的处理上要加强支护,并对巷道顶底角两个关键部位进行强化加固。
(2)支护参数确定原则 高预应力(杆体屈服载荷的30%～50%)、防冲击性能强;预应力扩散,增大护表构件的刚度和强度;组合支护,保证支护整体性能;支护构件与围岩变形在强度、刚度上耦合,让围岩和支护构件变形协调,应力均匀化;高强度、高刚度、高可靠性,低密度。
根据白皎矿矿压观测的经验,巷道围岩岩层的变形、运移和破坏是一个极其复杂的过程,实现围岩稳定性控制,合理控制巷道的变形量是巷道支护技术成功与否的核心,是实现巷道满足使用要求的关键所在。
白皎矿工作面顶板活动呈现3个阶段:第1个阶段为坚硬直接顶周期性垮落,垮落步距为5～15m ,此阶段直接顶的垮落成巷高1.5～1.7m ;第2个阶段为泥岩逐渐垮落实现与上覆细砂岩接顶,垮落步距为15～40m ,此阶段随着泥岩的垮落汤朝均:软岩巷道恒阻型大变形锚索联合支护2011年第3期不断充填巷帮,将巷帮堵满;第3个阶段为泥岩垮落接顶后,上覆基本顶细砂岩触矸,发生弯曲缓慢下沉,逐渐压实垮落矸石,最终随着矸石的压实,基本顶弯曲变形终止,巷道变形趋于稳定。
综上所述,采用“巷内基本支护”+“巷内加强支护”+“动压临时支护”这种联合支护的原则是比较合理的。
图2、图3巷道支护分布图表示了巷道各阶段支护方式及布置空间分布。
图2 围岩支护布置平面图3 围岩支护布置剖面3 恒阻大变形锚索联合支护效果(1)恒阻大变形锚索联合支护实验段未出现顶板来压拉断锚索现象,恒阻大变形锚索联合支护体系支护效果明显,防止了顶板冒顶等事故。