深部软岩巷道使用锚索梁支护工艺探索
深部高应力软岩巷道锚注支护施工技术研究
（） 工 单位 每 天 要 对 每班 所 打 锚杆 进 ４施 行非 破 坏性拉 力 试验 ，每 班所 打锚 杆 中抽 查 三条 ，顶 部抽 查 两条 ，帮部 抽查 一 条 ，并 做 好记号 和记 录。做拉力试验 时顶板锚 固力达 ８ 吨 ，帮 锚 杆达 ６ 即可 停 止 ，对 达不 到 要求 吨 的要继续抽查该邻近锚杆 ，同时要分 析原因 ， 并补 打锚 杆 。做 拉拔 试 验时 ，千 斤顶 下严禁
—
必须立 即停止 作业 ，撤出所有受威协 的人员 ， 并 及时 汇报 矿调 度室 及有 关单 位 。一是 顶板 来 压 、支护 变形 速度 聚增 时 ；二是 瓦斯 等有 害气 体超 限 、温度 聚 增聚 减时 ；三 是迎头 遇 有煤 岩外 移 、涌水 量增 大 等有 突水 预兆 时 ； 四是 巷道顶 板离层 严重 ，大量锚 杆失效 时 。 （ 掘 进工 作面 后方所 有巷 道必 须畅通 无 ３ ） 阻 ，支 护 完好 ，清 洁卫 生 。必须 认真 执行 各 种 岗 位责 任制 ，严格 现场 交班 制 度 ，按章 作 业 ，严 格 按 中腰 线施 工 ，用好 管 好 中 、腰 线 ，搞 好 工程质 量 ，严禁 任何 职 工空 顶作业
摘 要 ：在 对深 部 高应 力软 岩巷 道 变形破 坏特征 、 变形形 态和 变形破 坏的 影响 因素 分析 的基 础上 ，概括 了锚 注 支护施 工工 艺 ，将 其 成功地 运 用于深部 高应 力软 岩煤 、岩巷道 ，并 对锚 注施 工提 出了明确的技 术要 求。 关键词 ：深部 高应 力；软 岩巷 道 ；锚 注支护 中图分 类号 ：Ｔ ２ ３ ０ ６ 文献标 识码 ：Ｂ
Ｏ Ｍ ａ ，才能有效地控 制巷道 的剧烈变形 。 ． Ｐ时 ３ 实践证 明 ，支 护在破 坏或 塌 陷前 后能 达到 的 最大 支护强度范围相当狭窄 ，不管采用什 么支 护形式 ，最大 的支护 强度都 为同一个数 量级。 如对于锚杆来 说 ， 大的支护强度 为０ ５ 最 ． ０ ０１ ａ ． ＭＰ ；对于 单 独使 用 的轻 型 型钢 支 架可 提供 ０ ５ ０１ ａ 支护强 度 ，而 重型 钢支架 ． —． ０ ＭＰ的 提供 的支 护强 度 可达０２ Ｐ 。由此 可见 ，仅 ． ａ Ｍ 仅依 靠单 一 的锚杆 或支 架本 身 的支护 能 力 ， 很难 控制 相 当的剧 烈变 形 ，必须 充分 发 挥巷 道 围岩 自身 的承载 能力 。 从 目前 各类 巷道 的支 护形 式及 支 护效 果 上来 看 ，巷 道的支 护形式从低 到高 可 以分 为３
浅析锚索在软岩巷道中的应用
浅析锚索在软岩巷道中的应用摘要：预应力锚索施工简便、灵活，工期短、费用低，可以和多种支护形式相结合，支护效果较理想，尤其对困难条件下的巷道加固更具优越性。
选用预应力锚索进行加固，能够成功地解决支护难题，收到了较好的支护效果和明显的经济效益。
关键词：锚索支护、预应力锚索软岩巷道支护是长期困扰煤炭工业发展的关键技术问题之一，目前已引起岩石力学及采矿工程界的普遍关注。
几十年来许多矿井的开发和建设都遇到软岩巷道支护技术这个难关的严重障碍，如沈阳前屯、淮南、淮北等矿区。
多年来，许多科研机构的专家、学者都曾作过不懈努力，国家并组织科技攻关。
为此软岩工程支护技术取得了长足的进展。
但随着我国褐煤田的大量开发，很多处于软岩条件下的矿井投入了生产，再加上现有矿井采深的不断加大，都促使软岩巷道支护技术问题日趋突出。
因此，全面总结我国软岩支护技术、进一步发展软岩分站提出的适合我国国情的“综合治理，联合支护，长期监控，因地制宜”的技术路线，使用行之有效的支护方法，必将会推动我国软岩支护技术的发展。
软岩是软弱、破碎、松散、膨胀、流变、强风化蚀变和高地应力的岩体统称。
我矿区煤质为褐煤，煤层及围岩属于白垩系下统大磨拐河组中部含煤岩段，岩层多为泥岩、细粒砂岩、粉砂质泥岩等，固结性较差，胶结性较差，较松散，遇水膨胀变松软。
地质构造较多，较复杂；开采深度大。
随着矿井的持续开采，软岩巷道支护技术问题日趋突出。
为了成功地解决支护难题，我矿采用了预应力锚索支护。
预应力锚索技术是在预应力钢筋混凝土基础上发展起来的一项岩土锚固技术，目前在岩土工程加固中得到了广泛的应用。
其实质是利用锚索预先对围岩施加主动压应力，限制围岩变形。
与一般锚杆相比，预应力锚索有两个明显的特点：一是锚索较长，可以穿过松动圈或破碎带到达深部稳定岩层；二是施加了较大的预应力，主动支护作用明显。
预应力锚索施工简便、灵活，工期短、费用低，可以和多种支护形式相结合，获得比较理想的支护效果，尤其对困难条件下的巷道加固更具优越性。
深部矿井软岩煤层巷道锚注加固技术探讨
深部矿井软岩煤层巷道锚注加固技术探讨发表时间：2020-12-23T15:49:41.833Z 来源：《工程管理前沿》2020年28期作者：陈新洋[导读] 随着煤矿采深加大，煤层巷道围岩岩性趋于恶化。
陈新洋淮河能源集团煤业公司朱集东煤矿，安徽淮南 232001摘要：随着煤矿采深加大，煤层巷道围岩岩性趋于恶化。
掘巷后因能量释放，使巷道掘进后造成围岩应力重新分布，巷道围岩产生变形，巷道维护更加困难。
为了改善受动压影响深部煤层巷道围岩破碎、锚杆支护锚固力偏低的状况和提高围岩的强度，对巷道围岩进行锚注加固显得尤为重要。
关键词：深部；软岩巷道；锚注加固；技术随着矿井机械化程度、矿井防治水技术和生产规模的不断提高，矿井开采深度在逐渐增加，大部分生产矿井的开采深度已达500～1000m ，而且平均采深大约以8～12m/年的增长速度递增。
矿井深部开采存在“三高与时间效应”，即深部岩体处于地应力高、温度高、渗透压高以及较强的时间效应。
深部开采造成巷道变形明显、支护困难，冲击地压、煤与瓦斯突出，以及围岩透水等灾害较严重。
因此开展深部高应力软岩巷道支护技术的研究，对提高掘进速度和安全可靠性，降低支护成本，对矿井的深部开采和岩层控制具有非常重要的意义。
1概况松碎、软弱、膨胀及风化等岩层统称为软岩，这种岩层很不稳定，矿压显现明显。
在软岩中开挖巷道往往存在大变形的问题，如顶板下沉、底臌、两帮的流变等，有的达到几十厘米、甚至达到几米。
软岩巷道支护问题，是世界各国采矿界面临的一个普遍性技术难题。
西欧一些国家，如英法等国家以“新奥法”的理论为基础，采用不同断面的矿用型钢设计刚性或可缩性金属支架，来解决困难条件下的巷道支护问题。
俄罗斯等一些产煤国家仍在采用各种不同类型的金属支架来处理巷道的支护问题。
这些支护方式存在诸多局限性，一是不能从根本上解决困难条件下的巷道支护问题；二是施工复杂、巷道支护破坏后再修复就更为困难；三是巷道支护成本高。
深部软岩巷道锚杆支护技术研究与实践
关 键 词 深部软 岩巷道
锚杆支护 原岩应力
巷 道 围岩 稳 定性 主 要 取决 于 围岩 的强 度 和 应 力
状况 ， 同时 也 受支 护 作 用 的 影 响 。 巷 道 围 岩 状 态 不 同 ， 杆 支护 具 有 不 同 的 作 用 机 理 。 经 典 的 悬 吊作 锚
域 ， 岩就 始 终 不 能稳 定 下 来 。 压缩 域 的存 在 ， 围 阻止
造 应 力影 响 大 ； 井深 部 地 质构 造 复 杂 ， 岩节 理 裂 矿 围
隙发 育 ， 道 围 岩 破 坏 严 重 ； 部 巷 道 围 岩 变 软 ， 巷 深 流 变性、 大变 形 特 征 明显 。因此 ， 究大 采 深软 岩 巷道 研
的支 护 问题 ， 矿 山安 全 生 产 有重 要 意 义。 对
发 挥 和 利 用压 缩域 的承 载 能 力 。
１ 深部 巷 道 围岩 变 形 特 征分 析 巷 道 开掘 后 ， 坏 了原 岩应 力 的平 衡 状 态 ， 围 破 使 岩应 力 重新 分 布 。随 时 间 的 推 移 ， 岩 各 部 位 的应 围 力处 于不 断调 整状 态 中， 岩 力 学 形 态 的 变 化 就 是 围 不断适 应 应 力 重 新 分 布 的 结 果 。 巷道 开 掘 后 ， 围 在 岩 中将 存在 “ 拉 域 ” “ 缩 域 ” 并 随 时 间 的 发 展 张 和 压 ， 而交 替产 生 ， 时 向 围岩 深 部逐 步 衰 减 ， 到恢 复 为 同 直
２ １２ ） ７ ０ １ （ 山东 科 技 大 学 。 安 泰
摘
要 分析 了 部软 岩巷道围岩 变形和破坏的特 点及 锚杆支护作 用机理， 深 结合工 程实例， 出 了铜绞 线锚 索、 提 工字钢 反拱 底粱、 锚杆、
深部开采岩石巷道支护方式探索
其工艺流程是 ： 第一 阶段 为初喷初 锚 。巷道 掘 出后 找 掉危石 、 浮石 ， 即喷混 凝 土 ， 填爆 破后产 生 的岩 面 立 充
裂隙 ， 阻止危岩 冒落 ， 封 闭围岩 防止其潮 解风 化 ， 并 混
是增加 了混凝 土抗 压强 度 ， 而井 下 喷层 主要受拉 应 力
破坏 ， 因此先挂 网对 喷层 受力不 合理 ； ２ 所挂 金属 网 （）
网格小 ，该矿采 用 网格 ５ ５ ｒ ； ３ 根据矿 压 测 （ ０× ０ ｍ） （ ） ａ 试资料分析 ， 巷道从原始状态 开掘后 ， 矿压有 一个剧 烈
现 喷层 和 围岩脱落 ， 锚杆失效 ， 导致巷 道严重变形 甚至 冒顶 。如兴安 矿 施 工 的 四水 平北 １ １层 三 段机 道 ， 前
二 次支护 的关键 是确 定二次 支护的时 间 ， 时间过 早， 巷道处于开挖剧烈变形状态 ， 二次支护 易引起变形 破坏 ， 达不到支护 的效果 ； 晚不利于控制 松动 区进 一 过
支护形式是在 剧烈 的活 动期 尚未过 去时 ， 巷道 已经 完 成永久支护 ， 因此易造成巷道 支护破 坏 ， 响巷道支 护 影
式 ， 网与混凝 土喷层 和锚 杆连接不牢 ， 的支护 方 造成 新 式 即二 次支护 时锚 杆压网又充分利用一次支护安装 锚
杆所预 留的铁 丝拴 网 ， 保持 了整 个复合支 护体 的完 整
低， 控制爆破掌握不好 ， 以巷道质量差 ， 挖、 所 超 欠挖 造 成 巷道周边 凹凸不平 ， 围岩松 软 ， 当 变形 量 大 的时候 ， ２ “ 一锚 一喷 ” “ 一网 一喷“ 次支护 时 机的 喷 、锚 二 锚 杆和金属 网起 不 到锚 固和保 护喷层 的作 用 ， 往 出 确 定 往
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我国经济的快速发展，对基础设施建设需求不断增加，因此地下巷道的建设也日益增多。
随着巷道深度的增加和地质条件的复杂性，深部软岩巷道支护技术成为当前研究的热点之一。
深部软岩巷道支护技术研究对于提高巷道建设的可靠性和安全性，具有重要的意义。
本文将从深部软岩巷道的特点、支护技术研究现状和展望、关键技术研究等方面进行探讨，希望能够为深部软岩巷道支护技术的研究和应用提供一定的参考。
一、深部软岩巷道的特点深部软岩巷道具有地质条件复杂、支护难度大、变形变化快等特点。
其地质条件复杂主要表现为软岩的渗透性大、脆裂性强、孔隙度大、破碎度高等特点。
这些特点导致了在深部软岩巷道开挖过程中，地表和隧道周围的岩层会出现明显的变形和破坏，严重影响了巷道的安全性和稳定性。
二、深部软岩巷道支护技术研究现状目前对于深部软岩巷道支护技术的研究主要包括了岩体力学性质的研究、支护结构的设计、支护材料的研究等方面。
1. 岩体力学性质的研究通过对软岩岩体的力学性质进行研究，可以了解软岩的强度、变形特点等，从而为后续的支护设计提供依据。
目前，关于软岩岩体力学性质的研究已经取得了一定的成果，但在深部软岩巷道的支护设计中，仍需进一步完善。
2. 支护结构的设计针对深部软岩巷道的地质特点和变形情况，设计支护结构是至关重要的。
目前，支护结构设计主要采用了预应力锚杆、钢筋混凝土喷射支护、钢束锚杆支护等方法。
通过不断的实验和实践，支护结构的设计已经得到了较为成熟的解决方案。
3. 支护材料的研究支护材料的选择对于深部软岩巷道的支护效果至关重要，目前常用的支护材料包括了喷射混凝土、聚合物支护材料、钢丝网支护等。
这些材料在深部软岩巷道的支护中起到了重要的作用，但在实际应用中仍存在一些问题，需要进一步的研究和改进。
深部复杂软岩巷道锚网索支护及数值模拟研究的开题报告
深部复杂软岩巷道锚网索支护及数值模拟研究的开题报告一、研究背景及意义随着经济的不断发展和城市化进程的加速，地下开采和隧道建设越来越频繁。
深部复杂软岩巷道是在条件非常恶劣的情况下开展的重要工程，其安全性和稳定性问题需要得到解决。
针对这种情况，采用锚网索支护技术可以有效降低巷道的变形和支护结构破坏，提高巷道的安全性和稳定性。
本研究将针对深部复杂软岩巷道的锚网索支护技术进行深入探究，并利用数值模拟手段对其进行分析，目的是为工程实践提供有力的技术支持和科学依据。
二、研究内容和方法1.分析深部复杂软岩巷道的工程背景和特点，研究锚网索支护技术在该场景中的适用性和工作原理。
2. 结合现有资料及实测资料，初步确定巷道锚网索支护方案，并进行有限元数值模拟验证。
3. 改进巷道锚网索支护方案，调整方案参数，进行数值模拟优化。
4. 在现场应用，对锚网索支护效果进行实测分析，结合数值模拟得出的结论对方案进行再次优化。
5. 撰写论文，完成研究报告。
三、预期成果1. 深入了解深部复杂软岩巷道锚网索支护技术，发现其适用性和工作原理，为工程实践提供有力的技术支持。
2. 初步确定巷道锚网索支护方案，进行数值模拟，并针对实测结果调整方案，最终确定最优方案。
3. 完成研究论文，提出具有实际参考价值的巷道锚网索支护技术应用方案。
四、预期进展和挑战本研究需要深入了解深部复杂软岩巷道的特点，并掌握锚网索支护技术的工作原理，而数值模拟方面需要使用专业的计算软件并精确描述复杂的巷道结构和物理特性，因此涉及到多学科的知识点和专业技术，对研究人员的专业能力和科学素养提出了很高的要求。
此外，实际情况与数值模拟之间会存在差异，需要结合实测数据进行调整，这将是研究过程中需要不断克服的挑战。
深部软岩巷道支护技术研究
深部软岩巷道支护技术研究随着我国各地大型基础设施建设和城市化进程的加快，深部软岩工程越来越多地进行施工。
深部软岩是一种弱可塑的岩层，其弱点在于易于变形和破坏，并且在岩石裂隙和孔隙中含有较多的水分。
因此，在深部软岩隧道施工过程中，支护和加固工作变得至关重要。
本文将探讨深部软岩巷道支护技术的研究。
一、深部软岩的特性及对地下工程的影响深部软岩是一种性质结构较为松散的岩石，通常因为受到各种外力的作用而引起变形和破坏。
这种岩石由于存在着许多的岩裂隙和孔隙，并且岩层中含有较多的水分，因此，在施工过程中对各种工程和机械设备带来了很大的影响。
深部软岩的变形特点包括：1、在过程中具有良好的延性和弹塑性；2、存在塑性变形和蠕变；3、容易出现冻胀和膨胀。
1、对岩石及周围土层的稳定性产生影响；2、使隧道直径变小，导致施工难度大；3、增加了隧道施工风险；4、增加了施工成本。
为了解决深部软岩施工中所面临的各种问题，人们提出了多种隧道支护技术，例如传统的液体注浆或混凝土衬砌，以及近年来流行的钢支撑和网片支护等。
这些方法在实践中证明，具有一定的优点和不足。
1、液体注浆液体注浆是一种配制可固化液体往岩层或隧道周围注入的方法。
注浆材料通常包括水泥和其他固化剂，在使用前需要先进行混合。
液体注浆的优点在于可以增加岩层或隧道的强度，防止其承受压力时发生破坏。
而其不足之处在于注浆材料可能会堵塞岩层中的孔隙和裂缝，导致岩石剪切的难度增加，同时设置注浆孔的成本也比较高。
2、混凝土衬砌混凝土衬砌是一种常用的隧道支护方法，可以隔离岩层和隧道内部，提高隧道的整体强度。
借助混凝土的压缩和弯曲强度，可以有效地改善深部软岩的变形行为，进而提高隧道结构的整体稳定性。
但是，混凝土衬砌的安装需要花费大量时间和人力，造价比较高。
同时，由于混凝土的膨胀系数和温度膨胀系数很大，需要对加固的同时考虑适当的膨胀量。
3、钢筋混凝土钢拱支护钢筋混凝土钢拱支护是一种较常用的方法，其结构包括拱形钢筋混凝土弓和支撑柱等。
深部软岩巷道支护技术研究
深部软岩巷道支护技术研究1. 引言1.1 研究背景深部软岩巷道是指岩石中深埋处于较高地应力状态下的巷道。
由于深部软岩的强度较低，岩溶作用较强，岩体结构较复杂，深部软岩巷道在工程施工中往往面临较大的支护难度和风险。
随着我国经济建设和交通基础设施建设的不断发展，深部软岩巷道工程的需求越来越大，对支护技术提出了更高的要求。
目前，国内外对深部软岩巷道支护技术的研究也逐渐增多，一些新的支护方法不断涌现，为工程实践提供了更多选择。
由于深部软岩巷道的特殊性和复杂性，现有的支护技术仍存在许多不足之处，例如支护效果不理想、施工难度大、施工周期长等问题。
对深部软岩巷道支护技术的研究仍然具有重要意义，有待进一步深入探讨和改进。
【研究背景】的明确，有助于引导研究人员深入开展相关工作，提高深部软岩巷道工程施工的技术水平和质量。
1.2 研究目的研究目的主要是通过对深部软岩巷道支护技术的研究，探讨如何有效地提高巷道的稳定性和安全性，降低工程施工风险，为工程建设提供可靠的技术支持。
具体包括以下几个方面的目的：1. 分析深部软岩巷道的岩体特征，了解其力学性质和变形规律，为选择合适的支护措施提供依据。
2. 探索深部软岩巷道支护技术的研究方法，寻找适合实际工程的有效解决方案。
3. 改进和创新现有的支护技术，提高巷道的支护效果和工程质量。
4. 基于实践案例的经验总结，提出结论，并为未来深部软岩巷道支护技术的研究方向和应用推广提供建议和借鉴。
1.3 国内外研究现状国内外在深部软岩巷道支护技术方面的研究取得了一定的进展。
国内主要集中在深部软岩巷道支护技术的应用实践和经验总结上，已形成了一套较为成熟的支护技术体系。
采用高强度锚杆支护、锚网喷锚等技术，有效控制软岩巷道的塌方和失稳问题。
而国外则更注重对深部软岩巷道岩体特征及支护技术的理论研究，以及新型材料和装备的应用。
在岩体力学、岩土工程、支护材料等方面取得了很多创新性成果。
目前国内外在深部软岩巷道支护技术研究中仍存在一些共性问题，如对于软岩巷道的合理支护结构设计以及支护材料的选择等方面的系统研究不足。
深部软岩巷道锚梁网+锚索支护技术应用
深部软岩巷道锚梁网+锚索支护技术应用摘要：通过对深部软岩巷道破坏原因的分析，针对此类型巷道的特点提出了矩形断面锚梁网+锚索联合支护的设计思路，利用 FLAC3D有限元软件对设计方案进行了力学分析，通过现场施工监测，该施工方案可以有效控制围岩变形，为锚杆支护设计提供新的思路。
关键词：锚梁网；锚索；软岩巷道深部软岩巷道受压变形快，巷道破坏严重，围岩变形量大，受采动影响明显等给井下支护工作造成了严重的安全隐患，也是井下巷道支护的难点。
在变形巷道中纯锚杆支护只能在短时间内控制围岩的变形，要想取得理想的支护效果，就必须采取有针对性的补强支护措施。
1、软岩大变形巷道的支护特性分析软岩大变形巷道围岩以泥岩、砂质泥岩为主，岩体破碎，单轴抗压强度较低，胶结性差，并含有大量的亲水性矿物，易分化潮解。
当煤矿埋深较大时，巷道会出现明显的变形破坏：（1）巷道顶板下沉量大，变形速度快，持续时间长，处于巷道顶部的锚杆在顶板离层的作用下已难以达到稳定岩层范围，破碎围岩在变形加剧的影响下，造成了锚杆的锚固失效。
（2）帮部变形呈现不对称性，巷道会出现向一边收敛的趋势。
由于变形的剧烈，大部分帮部锚杆出现螺母压坏托板的现象，失去托板承托效应的锚杆锚固力明显减弱。
（3）巷道底部出现大量的底鼓现象，并且底鼓的出现与顶板下沉、帮部收敛同时发生，相互影响，形成恶性循环。
（4）巷道围岩对扰动极为敏感，当受到采动等影响时，会发生剧烈的变形，甚至整体失稳破坏〔1〕。
且巷道围岩表面由于大量的亲水性矿物的存在，风化、潮解现象严重，进一步加剧了巷道的变形。
2、软岩变形巷道支护设计原则对于软岩变形巷道的支护设计可以使用锚梁网+锚索支护设计，较大断面巷道设计可以提供较大的变形预留量，增加巷道变形的安全系数；锚杆支护可以改变围岩的物理力学性质，有效地约束围岩变形。
钢带的施加可以充分发挥锚杆的主动支护效能，提高锚杆支护的整体性，并与锚杆一起形成锚梁来控制围岩变形。
煤矿深部软岩巷道支护方法浅探
煤矿深部软岩巷道支护方法浅探发布时间：2022-09-01T12:36:42.572Z 来源：《科技新时代》2022年2月3期作者：秦振新[导读] 巷道支护要结合实际情况践行过程化分秦振新中煤第三建设（集团）有限责任公司摘要：巷道支护要结合实际情况践行过程化分析，全面建立多元应用模式，保证相应的支护设计方案都能发挥其实际作用，提升支护效果的同时，减少安全隐患造成的损失。
为此，文章就煤矿深部软岩巷道支护方法展开探究。
关键词：煤矿；深部开采；巷道；支护方法1.软岩概述较为常见的软岩主要分为两类。
第一类是地质软岩，其具有强度较低、空隙率较大的特点，并且围岩结构的胶结效果较差，加之结构面切割或者是风化因素造成的影响，就会出现大量膨胀性黏土矿物，因此，将松散软弱岩层统称为地质软岩。
第二类是工程软岩，在巷道工程力的实际作用环境中，工程岩体出现异常的变形，此时，巷道工程力会集中作用在岩体位置。
与此同时，应力水平的增高，也会提升塑性变形的强度。
2.煤矿深部软岩巷道支护方法(1)明确支护原理针对煤矿深部软岩巷道的情况和特点，完善相应的支护方案，保证支护效果不仅能有效对围岩予以控制，还要对支护时间予以控制。
所谓最佳支护时间，就是将围岩自撑力和以变形为形式转化的工程力达到最大，确保最佳支护时间能满足工程实际需求。
本文以XC煤矿工程项目为例，工程项目SX层为可采煤层，平均厚度为7.1m，并且区域内地质储量较好，可供开采的煤矿储量约为6700万吨，分为东西两区。
其中，东区的倾角为15°以上、西区的倾角为15°以下。
结合煤矿企业制定的基础计划，需要对其进行水平方向的拓展，为了保证稳定性，要对深部开采软岩巷道进行变形控制，主要是因为检测发展拱部喷体出现了锚索、锚杆断裂的问题，且变形下沉量超过400mm。
另外，深部高应力软岩巷道支护处理工序中，巷道在开挖处理工作结束后，围岩的应力参数会重新布局，应力高度集中时巷道围岩进入塑性状态，而在应力向着纵向深层次区域偏移后，其应力的集中度就会随之降低，围岩的强度则会优化。
深部矿井软岩巷道锚注加固技术探讨
深部矿井软岩巷道锚注加固技术探讨发布时间：2021-02-25T16:03:00.930Z 来源：《工程管理前沿》2020年第32期作者：高磊[导读] 随着矿井开采深度和强度的加大,软岩巷道的支护问题变得越来越突出高磊淮河能源控股集团煤业公司谢桥煤矿，安徽淮南 232001摘要：随着矿井开采深度和强度的加大,软岩巷道的支护问题变得越来越突出，深部软岩巷道存在埋深大、应力高、围岩强度低等特点，传统锚网索支护技术难以保障巷道长期稳定。
采用高强支护、高灰水比、高压力扩散、大范围锚注加固支护工艺，强力锚注支护实现了锚杆/锚索全长锚固，提高了巷道围岩的整体性和承载性能，顶板变形量降低，有效控制了深部复杂困难条件下巷道围岩变形，而且施工工艺简单，成本较低。
关键词：软岩；巷道；机理；锚注加固煤巷锚杆支护技术的迅速发展和应用，给煤炭企业带来了巨大的经济效益。
锚杆支护成为巷道支护的一个主要发展方向。
随着开采深度和广度的发展，出现了一大类极破碎围岩条件，它们共同的特点是整体性差、破碎、松散，普通锚杆支护困难；并且成孔困难，无法实现钻孔、后安装锚杆(索)的施工过程，锚注支护也相当困难。
为了改善受动压影响深部煤层巷道围岩破碎、锚杆支护锚固力偏低的状况和提高围岩的强度，对巷道围岩进行锚注加固。
钻锚注加固技术是锚注加固的一种特殊形式，是锚杆自钻锚杆和注浆技术的再次结合，是注浆技术的又一次发展。
1锚注加固机理分析破碎围岩巷道的破碎塑性区经过自钻锚杆注浆后，破碎结构的围岩被胶结成拱形连续体加固圈。
同时，自钻锚杆又起到悬吊、挤压等作用，使巷道围岩沿径向挤压的压力转化成切向压力，防止围岩松动范围的进一步扩展，从而使巷道径向应力减小到仅用较小的支护阻力就能使围岩长期处于稳定状态。
以下从各个方面说明钻锚注支护加固机理。
（1）自钻锚杆钻进后，不抽拔出杆体。
使钻孔内壁自由空间小，从而使钻孔对围岩的破坏减弱。
同时，解决了钻孔塌陷给施工造成的不利。
深部开采软岩巷道支护的探索——开拓锚网喷巷道的探索
、
征 出 现 不耦 合 所 造 成 的 。针 对 以 上 分 析 ， 着 我 们 改 为 锚 网 喷 ＋ 索 ＋ 本 锚
一
致的拱形梁 。
钢带 加 强 拱 耦 合 支 护 ， 本解 决 了软 岩巷 道 支 护 问 题 。 基
２改 变 锚 索 悬 吊拱 形 梁 的不 耦 合 状 态 。原 来 采 用 在 巷 顶 沿 巷 中 按 ．
间 排 距 ２０ ｘ４ Ｏ ｍ 打 设 两 排 ｑ ８ ６ Ｏ ｍｍ 规格 的 锚索 ．直接 打设 ００ ２Ｏｍ ｏ ｘＯＯ ｌ
二 、 施 前 的巷 道 断 面 、 数 及 支 护 实 参
断 面 形 状 直 墙 半 圆拱 净 宽 （ ｍ） ａ ｒ
５ ０ ００
净 高 ｆ ｆ） ｆ ｎ ｎ
由 于 巷 道 顶 部 软 岩 厚 度 达 ３８ 以 泥 岩 和 粉 沙 岩 为 主 ． 岩 具 有 ．ｍ。 泥
吨 的特 大 型 现 代 化 矿井 。 担 着 很 重 要 的 生 产 任 务 。我 矿 井 下 地 质 条 膨 胀 性 ， 用 锚 网喷 ＋ 排 锚 索 进 行 支 护 ， 承 采 双 由于 锚 索 是 不耦 合 支 护 ， 且
件复杂 ， 煤层 赋存变化大 ， 断层多 ， 一直对生产造成很大的影响。尤其 焊 接 钢筋 网 的 强 度 受 到 软 岩 膨 胀 力 时 ， 在锚 杆 、 索 支护 的 附 近 强 度 锚 是 最 近 几 年 由 于 采 场 向 纵 深 发 展 ， 拓 深 度 达 到 一 ０ ｍ 水 平 ， 之 显 大 ， 易 变形 ， 在 空 中 间 易 发 生 变 形 ， 外鼓 出 ， 容 易 造 成 巷 道 局 开 ８０ 随 不 而 向 故 现 的 矿 山 压力 （ 其 是 软 岩 巷 道 ） 别 强 烈 。 接 威 胁 着 矿 井 的 安 全 生 部 支 护 变 形 、 裂 。 尤 特 直 开 产 。 寻求 软 岩 巷 道 矿 山 压 力 的解 决 办法 已 刻 不容 缓 ， 我们 组 织有 关 技 （ ） 案 设 想 及 制 定 － 方 术 人 员 在 现 场 也 进 行 了 一 系 列 的支 护 方 案 的 探 索 ．取 得 了一 定 的 效 １首 先 必 须 将 锚 杆 、 索 生 根 的 空 中 间 的 强 度 增 强 ， 整 个 巷 道 ． 锚 将 果 ， 就 我 们 在 现 场 的 一 些 实 施 和做 法 做 一 简 要 介 绍 。 现 拱部形成一个强度一 致的整 体， 即形成一个坚 固的拱 形梁 。 地质 状况 ２由 于 巷 道 顶 部 软 岩厚 度 达 ３８ 为 防 止 该 软 岩 段 与上 部 稳 定 岩 ． ． ｍ。 垮 故 均 我 矿 新 开 拓 的 重 点 工程 ： 西翼 轨 道 运 输 下 山和 西 翼 回风 下 山两 条 层 发 生 离 层 、 落 ， 需 将 下 部 形 成 的拱 形 梁 呈 一 个 牢 固 、 匀 受 力 状 大 巷 ， 工 过 程 中经 过 两处 ３ ０米 长 的 软 岩 层 位 ， 道 顶 板 软 岩 厚 度 态悬 吊 在上 部 稳 定 岩 层 中 。 施 ０ 巷 从 以上 两 方 面考 虑 ． 们 制 定 出 以 下 方 案 ： 我 达 ３８ 厚 ． 分 巷 道顶 底 板 变 形 严 重 。 且 呈 扩 展 趋 势 ， 为 我 矿 的 ．ｍ 部 并 成 １ 成 各 部 强 度 一 致 的 拱 形 梁 。首 先 在 巷 道 顶 部 的焊 接 钢 筋 网下 ． 形 安全隐患。经调研 分析认为该 区段顶板穿过软岩区 ， 掘进成型后岩层 Ｃ’ 考 将 吸 水 膨 胀 。 坏 是 一 个 渐 进 的 力 学 过 程 ， 是 从 剧 烈 变 形 的关 键 部 位 方增 加 一 条 … 型 钢 带 ， 虑 到 施 工 方 便 。 每 排 钢 带 分 成 ４段 加 工 ． 破 总 钢 ０ｍ 钢 ０ｍ 发 生 裂 纹 、 剥 落 ， 变 形 区域 逐 渐 扩 大 ， 终 导 致 整 个 支 护 系 统 失 采 用 搭 接 的 方 式 ， 带 上 按 ８ｏ ｍ 问距 钻 孔 ， 带 排 距 按 ８０ ｍ 布 磷状 且 最 锚 稳， 造成 巷道 破 坏 。其 根 本 原 因 是巷 道 支护 的 力学 特 征 与 围 岩力 学 特 设 ， 杆 打 在 钢 带 孔 中 。 这样 就将 巷 道 顶 部 软 岩 形成 了一 个 强度 基 本
金属矿山软岩巷道锚注支护运用探讨
金属矿山软岩巷道锚注支护运用探讨耿以响（山东黄金矿业（莱西）有限公司，山东 莱西 ２６６６００）摘 要：当前阶段，我国对金属矿山井下巷道的挖掘工作经常会面对软土质的问题，这就对井下软岩巷道结构的支撑能力提出了更高的要求。
本篇文章将针对金属矿山软岩巷锚注的支护性进行论述，同时提出自己的见解和看法。
关键词：金属矿山；软岩巷道；锚注支护中图分类号：ＴＤ３５３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）１９－０１５３－２Application of bolt grouting support in soft rock roadway of metal mineGENG Yi-xiang（Ｓｈａｎｄｏｎｇ ｇｏｌｄ ｍｉｎｉｎｇ （Ｌａｉｘｉ） Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｌａｉｘｉ ２６６６００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ａｔ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔａｇｅ， ｔｈｅ ｍｉｎｉｎｇ ｏｆ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｒｏａｄｗａｙ ｉｎ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ｏｆｔｅｎ ｆａｃｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｓｏｆｔ ｓｏｉｌ， ｗｈｉｃｈ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｈｉｇｈｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｓｏｆｔ ｒｏｃｋ ｒｏａｄｗａｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ． Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｗｉｌｌ ｄｉｓｃｕｓｓ ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｏｆ ｂｏｌｔ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｉｎ ｓｏｆｔ ｒｏｃｋ ｒｏａｄｗａｙ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅ， ａｎｄ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｉｔｓ ｏｗｎ ｏｐｉｎｉｏｎｓ ａｎｄ ｖｉｅｗｓ．Keywords: ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅ； Ｓｏｆｔ ｒｏｃｋ ｒｏａｄｗａｙ； Ａｎｃｈｏｒ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｓｕｐｐｏｒｔ我国社会经济的发展扩大了矿山开采的范围和工作量，因此在较软的巷道的支护工作中存在的问题也逐渐显现出来，如何确保软岩地下工程支护的正常高效开展，对整个世界来说，都是必要且重要的问题，现阶段，工程类比法在相关领域的使用频率较高。
深部高地压巷道锚索支护技术对策
深部高地压巷道锚索支护技术对策随着我国煤炭资源的逐渐枯竭，煤矿采煤深度不断增加，深部高地压巷道的岩层压力也相应增大，对煤矿安全生产提出了更高的要求。
在这样的背景下，深部高地压巷道锚索支护技术成为了煤矿巷道支护的重要技术手段。
1. 巷道锚索支护原理巷道锚索支护技术是指在巷道围岩或煤层顶板上预埋锚杆，利用锚杆传递的张力来支撑巷道围岩或煤层。
巷道锚索支护可以有效减缓围岩应力，增大围岩稳定范围，减少岩层和煤层的开裂和顶板下沉，提高巷道的安全性和稳定性。
巷道锚索支护方式包括单体锚索支护和复合锚杆支护。
单体锚索支护是指在巷道围岩或煤层顶板上单独设置锚杆，采用单一方式传递张力；复合锚杆支护是指在巷道围岩或煤层顶板上同时设置多根锚杆，通过相互配合的方式共同传递张力，增加了支护效果和稳定性。
1. 加强探测技术深部高地压巷道的围岩和煤层岩层压力巨大，需要提前对巷道周边的岩层情况进行准确的探测和分析，以便选取合适的锚杆支护方式和技术参数。
通过地质雷达、地震勘探、钻孔岩芯等高科技手段，可以全面了解巷道围岩和煤层的岩性、断裂、裂隙、裂纹等情况，为巷道锚索支护提供科学依据。
2. 选用合适的锚杆和锚索材料深部高地压巷道锚索支护的强度和稳定性对锚杆和锚索的材料质量有着极高的要求。
应选用高强度、耐蚀性好的材料，如高强度合金钢锚杆、高强度碳纤维锚索等，以提高锚索支护系统的强度和耐久性，确保巷道围岩和顶板的长期稳定支护。
3. 完善支护工艺深部高地压巷道锚索支护工艺需要综合考虑锚孔钻进、锚杆预埋、张拉锚索、固化锚固等环节，合理制定施工方案，严格按照规范要求进行施工操作。
在预埋和张拉锚索过程中，要注意控制锚杆和锚索的张力，避免因过大的张力导致巷道围岩开裂或顶板下沉，影响设备和人员的安全。
4. 定期检测和维护深部高地压巷道锚索支护系统在长期使用过程中，需定期进行巡检和维护，及时发现和处理锚孔破坏、锚杆变形、锚索锈蚀等问题，确保锚索支护系统的完好和可靠。
软岩巷道支护探索
践， 资 料表 明 ， 即使 矿 井 越挖 越 深 ， 地压 越 来 越 大 ， 锚、 网、 喷 支护都 是 一种 非常可 靠 的支护形 式。
处理 。
， Biblioteka ４ ． ２ 对 二次 支护 的认识
３ 影响支护质量的因素及对策
３ ． １ 巷道 成形
在 软 岩 巷道 中 ， 因 为软 岩蠕 变 时间 长 的特 点 ， 一 般 都 是 采取 根据 现 场 的实 际情 况做第 二 次 支护。 但 实践 证 明 ， 在 巷 道 的 使过 程 中 ， 应 该在 一 开 始 发生 开 裂 的 时候 ， 就 及 时喷 浆并补 设锚 杆 ， 等到 围岩位移 量 达到 ２ ０ ０ — ３ ０ ０ ｍｍ 时
显著 塑性 变形。 的石 子控 制在 ２ ０ ％ 以下 ， 保 证混凝 土有 光 泽而 不流淌 。
般 是标 准掺 量 ， 喷拱 取 上 限 ， 喷淋水 区 时 ， 视 情 况而定 可 加 大速 凝剂 掺入 量 ，速凝 剂 必须在 喷浆机 进料 口均 匀加 入 ，
４ 围岩条 件 多变情 况下 的支护
喷 支护。
常用 的支护 方式 ， 锚、 喷 支护 一直 具 有 强力 大 、 可缩 性 大 、 兴 隆庄 煤 矿 Ｂ １ ３ ０ ３轨 联 巷 进 入 轨 顺 后 沿 断 层 带 掘 全封 闭、 整体 性 好的特 点 ， 支护效 果一 直不错 。 但 是 随着矿 进， 围岩 以炭 质 泥 岩 为主 ， 节 理 裂 隙 非常 发 育 ， 破 碎松 软 ， 井越挖 越 深 ， 地 压越 来 越大 ， 支 护 的难度 也 随着越 来越 大 ， 手 可剥 离 ， 属 于 典型 的软 岩范 畴。 巷 道开 挖 时采 用全 断面 已经超 出了原 有的 支护承 受范 围。 如 果强 行采 用原 有 的支 次预 裂光 面爆 破 ， 一 次支护 采 用锚 、 网、 喷 支护 。锚杆 采 护 方式 ， 就 会 出现 浆皮 开裂 、 变形， 而且 维修 的 次数 也会越 用 直径 ２ ０ ｍｍ、 长１ ８ ０ ０ ｍｍ 的圆钢锚 杆 ， 树脂 锚 固 剂卷 端 来越 多 ， 锚 喷支护 已然不 能满 足住 户要 求。严 峻 的 形势逼 头锚 固， 挂金属 网， 初喷 ３ Ｏ 一 ５ ０ ｍｍ 厚 柔 性 喷层 ； 待 巷 道 迫我 矿尽 快 探索 出一 种新 型 的、 行 之有 效 的支护 方 式。 经 变形较 稳 定 后 复 喷并 进 行 二次 支 护。 二次 支 护 用 注 浆锚 过几 年 的探 索 ， 将锚 、 喷支 护改 良为锚 、 网、 喷支护 ， 并通 过 杆 对 围 岩进 行 注 浆加 固。 由 此对 岩体 实施 外 锚 内 注加 固 大量 的 实践 因地 制 宜地 设计 出支护 参数 。 经过 近几 年 的实
深部高应力软岩巷道锚注支护技术研究
进入深部开采 以后 ． 许多原来认为是硬岩 的矿井也都 部分 或全部 进入软岩状态 。常规 的锚 喷支 护 、 ｕ型钢支架等难 以控制深部 高应力 围岩 软化 等引起 的过 量变形与破坏 。其问题所在 主要 有 以下几 个方载圈厚度小 。 常规支护多采用端锚锚杆 ． 其所形成的
随着大规模的矿山开采深度的加大 ． 深部高应力软岩 巷道 支护问 题 目益突 出， 如淮北 、 淮南 、 龙 口、 徐州 、 铁法 、 肥城 、 枣庄 等地区的矿区 Ⅲ 深部高应力极软岩巷道一般具有 ： （ １ ） 巷道埋深大 、 受采动影响或构 造应力大 ； （ ２ ） 围岩松软破 碎 、 流变性大 ； （ ３ ） 来压 时间快 、 初期变 形量 大、 持续时间长 ； 围岩遇水易于崩解、 强度急剧降低 等特点 。 而砌碹 、 金 属支架等均属 于被动支护 ． 若 仅依靠支 护本身强度 ． 很难承受 高地应 力的作用。但因锚固的岩体为一些破碎 或松散岩体 ， 围岩 的可锚 性较 差， 锚杆 、 锚索也很难满足深部高应力极 软岩巷道的支护要求 。为此 ， 本文提出了以内注浆锚杆为核心的锚注支护体系 ． 以解决深部 高应力 极软岩巷道支护难题
围岩 自承载圈厚度较小 ． 一般情况 。 锚回后 围岩 的 自承载 圈厚度 约为
０ ． １ ６ ｍ ． 远 小于锚杆杆体长度 ． 造成锚 杆的浪费 ． 同时难 以抵抗较 大的
围岩 压 力
（ ２ ） 初期支护刚度过大 。巷道开挖后 由于 围岩应力重新分 布和发 生变形 而对 支护体产生 较大 的压力 ．它与支护体 的刚度 有较大 的关 早在２ Ｏ 世纪 ８ ０ 年代 ． 前苏联就 已经开 始了锚 注支护技术 的研究 系 ， 支护体的刚度越大 ． 其抵抗围岩压力越大 ． 如图 ｌ 所示 如果 支护 工作 ， 只是由于没有解决 好注浆 锚杆 的密封 性问题而没有得到大规模 刚度偏大 ． 则不能适应巷道开控初期变形 速度快 ， 变形量大 的特点 ， 进 应用Ⅲ 。 近几年来 ， 也 对软岩巷道、 不 良岩层巷道 、 软弱围岩巷道锚 注支 而 导 致 巷 道 围岩 支 护 变 形 不 协 调 而 发 生 破坏 蠲 霉 护问题进行 了研究 和工程实践 ． 取 得 了丰硕 的成果 ． 较好 地解决 了这 （ ３ ） Ｎ岩表面约束能力差。 由于高应力或构造应 力的影 响， 使得支 类巷道的支护问题 护体首先在较 为薄弱的地方 出现过量变形 、 岩石松动 和破 坏 ． 进而形 成破碎区 ． 破碎区的发展导致围岩 自承载圈破坏。对于深部高应力软 １ ． 高 应 力 软 岩 的 概 念 及 其 形成 条件 岩巷道 ， 采用普通的锚网喷支护时 ． 由于喷层强度相对较低 ， 对 围岩约 １ ． １高 应 力 软 岩 的概 念 进 长期以来 岩石力 学与工程界仍未就 软岩的概念达成共识认为 ． 在 束能力差 ．不能有效地扼制围岩的局部 破坏和破碎区 向纵深发展 ． 高地应力区经常遇到一类 特殊岩 体． 当其处 于地表浅部或低地应力条 而导致围岩破坏 件下 ， 岩 体显示 出较坚硬 的特征 ； 处于高地 应力 环境时 ， 当 围压较低 时． 岩体 尚具有较 高 的强度 和弹 性模 量 。 当围压较 高时 ． 岩体表 现 出 “ 软 岩” 特征 。显然 。 它有别于一般意义上 的软岩 ． 是一 种特殊的 、 在高 应力环境下 的工程软岩体 ． 称这类软岩为高应力软岩 。 １ ． ２高应力软岩的形成条件 通过前人 的研究 总结 ， 高应力软岩形成 的基本条件为 ： （ １ ） 除少量岩石 为较软弱岩石 外 ， 组成高 应力软岩 的大多数岩石 均为较坚硬 的岩石 ． 单轴饱和抗压强度 Ｒ ≥２ ５ Ｍ Ｐ ａ （ ２ ） 岩体破碎 ， 强度 和弹性模量相对较低 ， 流变性强 。因为高地应 ｍ ‘ ｋ如 嘲度向 力环境使 开挖前 的岩体处 于高 围压环境 ，岩体结 构面处于闭合状态 ， 图 １围 岩 与 支 架 共 同作 用 图 是稳定 的 ． 且有 一定 的强 度和模量 ： 开挖后 围岩处 于低围压环境 ． 结构 （ ４ ） 仅１ 次锚网喷作为巷道的永久支 护不符合深部高应力软岩巷 面不 闭合 ． 岩体强度 和模量较低 。 深部巷道开挖后 ， 表现为地压大 ， 变形持续时间长等 （ ３ ） 埋 深大、 水平应力 大于 自重应力 。 从 目前 全国煤矿 开采深度来 道地压显现规律。 １次支护往往难 于奏效 。 看． 由 自重产生 的应力 不足以使岩体 达到高应力 状态 ． 只有 在埋 深很 特 点 ． （ ５ ） 开放 式支护结构不 适应深 部高应 力软岩巷道地压要求 。对 于 大且水平构造应力存在并大 于 自重应力条件下 ． 才 能使岩体达到高应 深部高应力 软岩巷道 ， 围岩 变形量 一般较 大 ， 由于是开放式支护 ． 底板 力状态 。 未加处理致使发 生很大 的底鼓 ， 在落底 的同时 ， 巷道两 帮发生进一 步 ２ ． 高应 力软岩巷道变形破坏特征 两帮底 角发生破 坏 ， 导致 巷道 的支护状况 恶化 ， 造成 巷道失 高应力软岩一旦形成 ． 在这些软岩体 中掘进 的巷道和硐室显示 出 的松动 ． 稳。 来 的变形特征 与硬岩巷道 的截然不 同． 具体表现为 ： （ ６ ） 锚网喷支护结构不 合理。 在锚网喷支护中 ， 现场一 般习惯 于先 （ １ ） 围岩变形量大 。高应力软岩 自 身特征决定 了该 区域的巷道变 安装锚杆挂网 ， 后喷射混凝 土 。 这样一来 ． 金属网的位置处于混凝 土的 形量大 的特点 ． 其 中巷道 的水平收敛量要 比拱顶下 沉量要大得多 。一 内层 ． 不利于金属网的抗拉 性能和混凝 土抗 雁性能的发挥 。 般为数厘米 至数 十厘米 ， 表现形式有两 帮内移 、 尖顶和底鼓 。
锚索加固技术在软岩巷道中的研究与应用
１．ｍ ； 网 喷 支 护 ，选 用 １ｍ ２０ 树 脂 锚 杆 和 ￣ ｍｍ ４２ 锚 ８ ｍ￣ ． ｍ ４ ｘ ２Ｏ ｌ ． ｍｘ ｍ金 属 网 进 行 支 护 。锚 杆 为 三 花 排 列 方 式 ，间 排 距
Ｓ ｉｎ ｅ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｓ ｎ ｃ ｃ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙＶｉ ｏ ｉ
２１ ０ ２年 ０ ２月第 ０ 期 ４
科 技 视 界
矿业科技
深部软岩巷道支护技术与适用锚杆的研究与探索_王龙
由于近几十年来的大规模开采，浅部资源已走向枯竭，煤炭开采逐渐向深部延伸，国内许多大型矿区的开采或开拓延伸的深度目前已超过，有的甚至超过800 m 1 000 m [1]。
深部开采存在高地应力、高地温、高渗透压力和强烈的开采扰动，“三高一扰动”作用下深井软岩巷道的变形控制一直是岩石力学研究所遇到的难题之一，也是目前国内外都非常关注的工程问题之一[2]。
锚杆支护是一种有效的主动支护方式，并且是目前巷道支护形式中的主要组成部分，锚杆能主动加固岩土体、有效控制围岩变形和防止岩土体坍塌破坏，对巷道围岩结构的改善和强度的强化起到很大的作用；此外，锚杆支护还可以提高矿井的经济效益[3-4]。
在深部开采状态下，围岩的物理力学特性与浅部巷道围岩呈现显著的差异，传统的浅部巷道支护方式已不适应深部巷道的支护。
传统的支护方式大多是以锚杆为基础的，在深部巷道中锚杆多因锚固力和延伸率不足而破坏。
所以研究深部巷道支护方式和新型锚杆具有重要的工程意义和现实意义。
深部巷道围岩特性1 广泛的地质调查和资料分析，揭示出深部围岩具有如下地质特征：岩层形成于石炭纪和二叠纪；岩性以砂岩、页岩、泥岩、泥炭居多，或为其中两种岩性的混杂体，如砂质泥岩、砂质页岩、泥质页岩、炭质泥岩、炭质页岩等；因为经历过多次构造运动的挤压和剪切作用，所以泥质胶结，软弱破碎，赋存了较高的残余构造应力[5]。
我国煤矿的地应力场随着开采深度的增加而不断增大，地应力场铅直向应力不断增大，水平构造应力也明显增大，且一般水平构造应力大于铅直向应力。
深部软岩巷道支护技术2 近年来随着国内外学者对深部巷道围岩特性的研究，提出了许多巷道支护技术，如：锚注支护技术、锚架注联合支护技术、锚锚注联合支护技术、三锚联合支护技术、锚网索支护技术和锚梁网索联合支护技术等。
锚注支护技术2.1 该技术将锚杆和注浆两种方式有益地结合在一起，充分发挥两种支护方式的特点，显著提高巷道围岩的稳定性。
深部软岩巷道支护技术与适用锚杆的研究与探索王龙（河南理工大学土木工程学院，河南焦作）454003摘要： 深部巷道围岩在高地应力、高地温、高渗透压力和强烈的开采扰动下，其物理力学特性与浅部巷道围岩呈现显著的差异，浅部的支护方式已不适应深部巷道的支护。
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深部软岩巷道使用锚索梁支护工艺探索
发表时间：2019-01-15T15:40:13.503Z 来源：《基层建设》2018年第34期作者：白垣平
[导读] 摘要：5202工作面为我矿第一个首采面，在三四角门顶板加固中，由原来单体配合使用长锚索密集加固方法改为长锚索配合工字钢梁加固顶板，有效的控制了顶板下沉，保证了三四角门顶板安全，工序简单，效果明显，在实践中得到了很好的应用于推广。
徐矿平凉新安煤业有限责任公司甘肃平凉 744201
摘要：5202工作面为我矿第一个首采面，在三四角门顶板加固中，由原来单体配合使用长锚索密集加固方法改为长锚索配合工字钢梁加固顶板，有效的控制了顶板下沉，保证了三四角门顶板安全，工序简单，效果明显，在实践中得到了很好的应用于推广。
关键词：首采；三四角门；密集；控制；明显；推广
1 5202工作面概况
1.1 5202工作面位置
5202工作面为新安煤矿首采工作面，工作面位于我矿+535m水平采区，工作面煤层侏罗纪延安组5煤，地面标高：+1300m～+1450m，工作面标高：+440m～+650m，工作面位置：位于+535m回风石门以北，地面为山地，无建筑、河流及其它设施。
井下位置及四邻情况：该工作面位于矿井北翼5煤采区，西为设计5204工作面，东为我矿设计5煤采区边界，北为矿井北边界，南为我矿+535m回风石门及运输石门。
1.2 5202工作面顶底板情况
煤5厚度平均为10m，煤层特征：节理发育，密度较大。
直接顶厚度4m为碳质泥岩，泥质胶结，平行层理发育，饱和抗压强度2.0-
10Mpa；老顶厚度2.5m为4煤层，层理发育，结构复杂，整体性差，强度低；底板分别为泥岩厚度2.6m、粉砂质泥岩厚度4.7m，共同点：强度低，易破碎，饱和抗压强度为10MPa。
1.3 5202工作面长度
5202工作面总工程量为2518m，5202运输斜巷265m（岩巷），5202回风斜巷247m（岩巷），5202运输道851m，5202材料道821m，5202外联络巷175m。
1.4 5202工作面巷道支护方式
5202两道巷道支护断面为：毛宽5m，毛高3.2m，拱高0.7m，直墙高2.5m。
全断面采用锚索+钢带+金属网联合支护方式，顶板锚索采用φ18.9mm×4300mm，每排9根，帮部锚索采用φ18.9mm×2700mm，每排6根；顶帮锚索间排距为800×800mm布置，加强锚索采用
φ18.9mm×6300mm，按照“3-2-3”布置，间排距为1600×800mm；钢筋梯子梁采用φ12圆钢，长度为1700、2500mm两种；托盘采用18#槽钢，b200、b300两种；金属网采用6000×1000mm；树脂锚固剂为K2350、Z2350型。
1.5 5202工作面下出口三角门支护形式
5202工作面下出口三角门采用长锚索配合工字钢梁支护，原巷道支护锚索不变，三角门10m范围区域采用φ18.9mm，L=8300mm加强锚索配合4.0m工字钢梁支护，工字钢梁规格、型号分别为：11#工字钢，长度为4.0m，由中间向两边均匀布置3个孔，每个孔之间距离为
1.2m，钻孔直径为22mm，施工三角门时，沿煤层倾向布置锚索梁，具体施工步骤：沿巷道中线打第一个锚索眼——然后装树脂锚固剂——安装8.3m锚索——把工字钢梁放上去，用锁具锁紧，在向两边施工另外两个锚索眼，步骤相同，最后使用张拉机把锚索预紧，预紧力达到160KN为宜。
1.6 采用锚索梁支护顶板矿压显现情况
结论：使用锚索梁支护三、四角门等特殊地段，顶板下沉得到有效的控制，根据十字布点法和顶板离层仪观测数据可得，三角门处顶板下沉量为零，底板底鼓较明显，顶板得到了有效的控制，保证了三四角门安全。
该方法实质是桁架锚杆支护的简易形式，锚索的锚固力承担了钢梁重力以及围岩应力，使围岩与钢梁成为整体。
钢性结构的屈服极限远大于围岩，极大的增加了顶板岩层的抗弯能力，减小了顶板内部及其表面的张应力；钢梁使原围岩应力变为均布载荷，有效缓解了原锚索支护形成的应力集中，钢梁提供的水平向压力增大了围岩裂隙的摩擦因数，阻止围岩中裂隙的进一步生长；钢梁与锚索结构将已破碎围岩转化为离层顶板的载体，减小了围岩破裂趋势。
通过上述分析与井下巷道的实际应用可得出事实，钢梁与锚索结合的支护方式能有效阻止围岩形变，提高围岩抗弯性能，增强巷道成型能力。
2 原巷道三四角门支护形式
原巷道三四角门采用φ18.9mm×6300mm加强锚索支护，在三四角门5m范围，加强锚索每排3根支护，间排距为800×800mm。
后期由于顶板下沉，采用DZ3.15m单体进行支护。
修护次数达到1～2次。
使用全锚索支护巷道，顶板离层较明显，底鼓量大。
3 支护效果
原巷道支护参数，未有效的控制住三四角门等特殊地段顶板离层，并增加了修护难度，耗时耗力，阻碍了矿井长期有效的安全生产。
使用长锚索配合11#工字钢梁联合支护，增加了支护强度，使其锚索与工字钢形成一个整体，起到了及时、主动支护效果。
顶板几乎未发生离层，有效控制了巷道变形，减少了后期巷道修护成本，为以后在三四角门支护上提供了可靠的依据。
有效的解决了三四角门支护难度大、顶板下沉快等问题。
4 结束语
软岩巷道的支护难度大，不稳定因素多，目前并没有通用的支护方式，因此在选择支护方式时结合井下巷道实际情况不断优化研究和
实践。
特别是在回采巷道中，允许巷道有一定变形，对巷道回采利大于弊。
使用工字钢梁联合支护，理论基础还很薄弱，还需要在实践中不断探索，积累经验，才能更加广泛得到应用。
参考文献：
[1]齐博，董晓勇，林羿潇．锚索梁支护设计在沿空留巷中的探索与应用[J]．山东煤炭科技，2014（07）
[2]付玉凯.采动应力影响下巷道围岩变形破坏机理及注浆加固技术[J].煤矿开采，2017，22（6）：34-39.。