关于松软围岩新型支护技术的

关于松软围岩新型支护技术的探讨摘要针对淮北矿业南部矿区的地质状况，井下主要运输大巷，过煤层、断层较多，围岩松软，支护比较困难，通过对围岩破坏机理的分析，确定一套双锚带喷网新型支护技术。

本文分析了巷道围岩破坏机理和新型技术的作用原理，对新型支护的技术效果和经济效益进行探讨。

关键词围岩控制巷道支护支护技术探讨
1 概况
安徽淮北矿业集团南部矿井均采用竖井多水平分区式开拓方式，开采顺序为由近及远、先易后难、先浅后深，属较典型深井，地质构造复杂，井田属石炭二叠纪煤系地层。

因巷道布置深度较深，所以矿压在巷道施工中表现比较大，尤其在煤层及断层区掘进过程中，地压表现特别显著。

巷道围岩强度低、孔隙率大、胶结程度差，极易受构造面切割及风化影响，并含有大量易膨胀粘土矿物的松、散、软、弱岩层，软易碎，遇水膨胀，巷道变形严重，是极不稳定围岩构造。

淮北矿业重点工程较多，是各矿井运输的重要咽喉通道，尤其是过煤层组及断层，岩层节理裂隙极为发育，遇水极易泥化膨胀。

原有的锚网喷支护难以有效地控制巷道围岩强烈变形。

为此，在穿越煤层及断层(破碎带)采用锚索钢筋条带(梯子梁)锚杆金属
网喷射混凝土，即双锚带喷网支护技术，进行实验性研究，分别采用双锚带喷网支护和架u型支架加喷射混凝土复合支护，其技术经济效果优缺点明显凸现。

实践证明，采用双锚带喷网支护技术有效
地解决了围岩变形的难题。

2 井下巷道围岩破坏机理
2.1巷道所处围岩岩性较差
巷道掘进过程中，特别是穿越煤层组及断层揭露的岩层状况表明，围岩岩性以炭质泥岩、煤为主，岩层节理裂隙极为发育，遇水泥化膨胀，岩体本身的强度极低，在高应力作用下容易破坏。

2.2集中应力较高
受其断层影响该区域地质构造复杂，尤其受断层切割作用，在地质构造带本存在较高的构造应力，造成局部地点应力集中。

再者，新构造应力场在本区域显现更为明显。

2.3现有支护方式难以控制围岩变形
锚杆金属网支护难以控制局部特殊地段巷道变形的原因：
（1）锚杆金属网支护压力圈薄，自承载能力较小，不能实现预应力主动支护作用。

（2）由于护表构件(网)强度偏低，难以发挥锚网支护体系的整体承载作用，在高应力作用下，由于浅部围岩膨胀变形，锚杆大量存在滞回失效。

（3）在高应力软岩巷道中，锚网支护存在支护承载结构稳定性问题较大。

因此，针对支护体系薄弱环节进行结构补偿，采用巷道顶部补强措施，即钢筋条带(梯子梁)加锚索锚网喷联合补强支护。

3 双锚带喷网复合支护作用原理
双锚带喷网复合支护，即锚索钢筋条带(梯子梁)锚杆金属网喷射混凝土。

3.1锚索的长度较长，能深入巷道深部围岩提供可靠的强大的支护应力。

在地质条件复杂，围岩压力大，普通支护方式难以长期维护，特别是巷道处于松软岩层或松软岩层与坚硬稳定岩层有一定距离时采用双锚带喷网复合支护，即锚索钢筋条带(梯子梁)锚杆金属网喷射混凝土。

3.2作用原理
锚索与锚杆在巷道支护中的作用机理基本相同，都有自承拱作用、组合梁作用和悬吊作用。

围岩严重破碎时，锚杆和喷砼往往不能保证松动的稳定，加上金属网，既可保护锚杆之间的拉应力区中的围岩，又能大大提高喷砼层的抗拉强度。

为了提高锚索(杆)喷网支护巷道的稳定性，在锚索(杆)喷网支护施工中采用预制钢筋条带，安装锚索(杆)的同时，用垫板压住钢筋条带(梯子梁)，形成金属网的主筋，金属网与其连成一体，使锚索(杆)与网牢固地连接，既减少锚索(杆)间的表面拉应力，又大大提高了锚索喷网支护效果，特别对于软弱破碎围岩，能够显著提高支护围岩的稳定性。

4 巷道支护形式
4.1施工选材
巷道采用锚索钢筋条带(梯子梁)锚杆金属网喷射混凝土，即双
锚带喷网复合支护。

4.2施工支护方法
在(断层、煤层)巷道拱基线以上严禁放炮，用风镐、手镐开挖，防止片帮掉顶，减少炮震对围岩的整体破坏，防止裂隙、松动、滑落，降低松动圈范围。

循环进尺与金属网宽度(1000m)吻合。

然后拱项铺上金属网并压在loom，中间用铁丝分段扎实，然后缝上锚杆，矩形布置间排距800x800即上紧垫板，锚拉力≥80kn，扭矩≥
300n·mo梯子梁压在金属网上，布置在巷中，锚索缝在梯子梁上，一梁三索间排距1200皿n,上紧垫板，张拉预应力，>80kn，锚固力不低于200l(n。

然后初喷混凝土。

完成上述工作后，拱基线以下在确保两帮围岩不受破坏的前提下，开挖下部岩体，保证巷道几何尺寸，两帮挂上金属网，并与拱基线以上的金属网压茬相连，缝上锚杆，喷射混凝土，且保证拱项再复喷厚度达120脚达到标准。

5 技术效果和经济效益分析
5.1技术效果
（1）采用双锚带喷网支护，巷道支护质量得到很大改观，其变形量小，无冒顶片帮现象，具有承载快，锚应力大，位移少和可靠性强的特点。

（2）采用双锚带喷网支护，锚固范围内的岩体的整体性得到加强，防止了顶板滑落，使得顶板松动离层受到了抑制，锚杆锚索受力状态得以平衡，发挥了共同载作用，能与围岩一起作用来提高围岩承载能力，主动进行支护，有效控制围岩的变形。

钢筋条带(梯子梁)与金属网配合在很大程度上提高了喷层的整体性和纵向抗拉强度，同时加强了锚杆、锚索间喷层薄板的边界约束强度，提高了喷层抗拉强度，并且减少了锚杆锚索间的表面的拉应力，大大提高了整体稳定性。

（3）采用双锚带喷网支护，工序简单，施工容易，节省时间，减少了巷道荒断面范围，降低了劳动强度，减少了用工，减少了巷道维修量。

5.2经济效益明显
经过试验，采用双锚带喷网支护，过断层用工少，则直接减少了工费用，节约了原材料，经济效益明显。

参考文献：
[1]王浩.回采巷道松软破碎围岩注浆加固与支护技术研究，《中国矿业大学》学报2008（12）
[2]刘晓雯.动压巷道围岩控制支护技术探讨，《山东科技》2011（8）
作者简介：
刘涛，男，（1979年2月生），山东鱼台人，就职于安徽淮北矿业集团临涣煤矿，主要从事煤矿掘进生产技术管理工作。