赵固二矿大断面岩巷围岩控制技术
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为７ ０ ０ ｍｍ Ｘ ８ ０ ０ ｍ ｍ。锚 固长度 不 小 于 １ ２ ０ ０ ｍｍ，
Ｃ Ｋ ２ ３ ６ ０ 、 Ｚ ２ ３ ６ ０型锚 固剂各 １卷 ， 巷 道起 拱线 以上 的
锚杆 托 盘 为 ｗ 型 钢 带 和 Ｇ １ ０ ｍｍ ×１ ５ ０ ｍ ｍ×
掘进 总量 的 ２ ８ ％～ ３ ０ ％， 软岩 巷道返 修率 达 到 ７ ０ ％ 以上 ¨ Ｊ ， 工程量 巨大 。 国 内外学 者对 大埋 深 软岩 巷 道 支护 做 了大 量 的 理论 研 究 ， 并 提 出 了 相关 理 论 。 ２ ０世 纪初 发展起来 的古 典压 力 理论 ， 但 随着 开采 深 度 的增 加 ， 该 理论许 多方 面与 实际不 符合 。于是 ， 坍 落拱 理论 应运 而生 ， 其 代 表 有 太沙 基 理 论 和普 式 理 论 。到 了 ６ ０年 代 ， 弹塑性 理论 的发展 形成 了变形 地
６ ． ４ ８ ｍ。赵 固二矿 底 板措 施 巷 井 下标 高 为 一７ ４ ３一
一
１ ５ ０ ｍｍ托盘配合 使用 ， 巷 道起 拱线 以下 的锚 杆 托 盘
为Ｇ Ｉ Ｏ ｍ ｍ ×１ ５ ０ ｍ ｍ ×１ ５ ０ ｍｌ Ｔ ｌ 铁托盘 ； 锚 索 规 格 为 ， ／ ， ２ １ ． ６ ｍ ｍ ×６ ２ ５ ０ ｍ ｍ， 间排距为 １ ６ ０ ０ ｍ ｍ× ８ ０ ０ ｍｍ， 锚 固长度不小 于 ２ ４ ０ ０ ｍ ｍ， Ｃ Ｋ ２ ３ ６ ０ 、 Ｚ ２ ３ ６ ０
型锚 固剂各 ２卷 ， 锚 索 托盘采 用长 ５ ０ ０ ｍ ｍ的 １ ６ 槽
钢配 Ｇ １ ２ ｍｍ Ｘ １ ２ ０ ｍ ｍ ×１ ２ ０ ｍｍ、 Ｇ １ ２ ｍｍ × ８ Ｏ ｍ ｍ
１ １ ４ ０ ． ７ ６ ｍ， 掘进 地 层 位 于 二 叠 系 下 统 山 西组 下
篇 章 。我 国在 软岩 支护 理论 和技术方 面也 取得 了较
大 的发 展 ， 形 成 了工型钢 棚支 护系 列技术 、 锚 喷网支
护系列 技术 、 注浆 加 固系列技 术 、 预应力锚 索支 护系 列 技术 以及联 合 支 护等 ｊ 。根据 工 程 现 状 ， 在不 改 变 巷道 设计 和一 次支 护 设 计参 数 的前 提 下 ， 通过 改 善 支架 与 围岩 的相互 关 系 、 提 高 支护 结 构 本 身 的稳 定 性 和强度 ， 从 而减小巷 道 的变形 量 ， 维持 巷道 正常
Ｓ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ Ｎｏ ． ５ ３ ５ Ｎｏ ｖ ｅ ｍｂｅ ｒ ．２ ０１ ３
现
代
矿
业
总 第５ ３ ５ 期 ２ ０ １ ３ 年１ １月第 １ １期
Ｍ ０ＤＥＲＮ ＭＩ ＮＩ ＮＧ
赵 固 二矿大 断 面岩巷 围岩控 制 技术
张 鹏 吕冬超 高东 栋 靳亚 杰
压 支护 理Leabharlann ， 也 形成 了新 奥法 ， 揭开 了地下 工程 的新
２ 巷 道 支 护 设 计 与 变 形 机 理
２ ． １ 巷 道设计 参数 Ｉ盘 区底 板措 施 巷 断 面形 状 为 直墙 半 圆拱 形 ， 掘 进断 面尺 寸为 ５ ２ ２ ０ ｍｍ× ４ １ ６ ０ ｍｍ， 净 断面 尺寸
底为 Ｌ 。 石灰岩 ， 厚２ ． ０ ｍ， 裂隙较发育 ； 基本底为泥
岩、 砂质 泥 岩 ， 厚 １ ０ ． ５ ｍ， 裂隙发育 ， 充填方解 石。 岩层 综合 柱状 图见 图 １ 。 底板 措施 巷埋 深 大 ， 围岩差 ， 受地 压 、 地 质 条 件 影响 ， 易 发生 顶板下 沉 、 底 板鼓 起 、 两 帮挤 出等现 象 ， 顶 底板较 破 碎 ， 本 区 所 揭 露 的断 层 皆 为 富水 断 层 。 底 板措施 巷右 侧是 Ｉ 盘 区胶 带运 输 巷 （ 西段 ） ， ２条 巷 道相距 ４ ４ ｍ， 左侧 尚未 开拓 准备 。
控 制巷道 变形 。
关键 词 大 断面岩巷
锚 网索 ＋ｕ型钢棚联 合 支护
预 留变形量
随着 开采 进一 步加深 ， 深部 矿压 问题越 发 突出 。
我 国每 年掘进 巷道 约 ６ ０ ０ ０ ｍ， 而深部 软岩 巷道 占年
老 顶为二 煤 层 ， 煤 层 坚 硬 稳 定 性 较 好 。巷 道 直 接
（ 河南煤３ ， ｋ ４ Ｅ ｘ － 集 团 焦 煤公 司赵 固二 矿 ）
摘
要
针 对赵 固二矿底 板措 施巷 埋深 大 ， 采 用原 支护 时巷道 变形 严重 的 问题 ， 提 出锚 网索 ＋
３ ６ Ｕ型钢棚联合 支护方案 ， 并对原工型钢棚和 Ｕ型钢棚支护巷道进行表面位移观测。观测结果表 明： 锚 网索 ＋ ３ ６ ｕ型钢 棚联 合 支护巷道 两 帮 累计 收敛量 为 ６ ５ ｍ ｍ， ３ ０ ｄ后 巷道趋 于稳 定 ， 可 以有 效
１ 工 程概 况 赵 固二矿井 田位 于新 乡 、 焦作 两市 交界地 带 ， 煤
田划分 属焦 作煤 田 ， 位 于河南 省辉 县市境 内 ， 矿井设 计生产 能 力 为 １ ． ８ ０ Ｍ ｔ ／ ａ ， 全 矿 井 设 计 可 采 储 量 为 １ ３ ９ ． ８ ６ Ｍｔ ， 矿井 服 务 年 限为 ５ ５ ． ５ ａ 。二 煤 层 为本 井田 主要 可 采 煤 层 ， 厚 ４ ． ７ ３ ～６ ． ７ ７ ｍ， 平 均 为
使用。
为４ ２ ０ ０ ｍ ｍ Ｘ ３ ５ ０ ０ ｍ ｍ。 一 次 支 护 参 数 ： 初 喷
５ ０ ｍｍ， 采用 ６ ２ ０ ｍｍ×２ ４ ０ ０ ｍ ｍ 的锚杆 ， 顶 板锚 杆
间排距 为 ８ ０ ０ ｍ ｍ ｘ ８ ０ ０ ｍｍ， 起 拱 线 下 锚 杆 间排 距
Ｃ Ｋ ２ ３ ６ ０ 、 Ｚ ２ ３ ６ ０型锚 固剂各 １卷 ， 巷 道起 拱线 以上 的
锚杆 托 盘 为 ｗ 型 钢 带 和 Ｇ １ ０ ｍｍ ×１ ５ ０ ｍ ｍ×
掘进 总量 的 ２ ８ ％～ ３ ０ ％， 软岩 巷道返 修率 达 到 ７ ０ ％ 以上 ¨ Ｊ ， 工程量 巨大 。 国 内外学 者对 大埋 深 软岩 巷 道 支护 做 了大 量 的 理论 研 究 ， 并 提 出 了 相关 理 论 。 ２ ０世 纪初 发展起来 的古 典压 力 理论 ， 但 随着 开采 深 度 的增 加 ， 该 理论许 多方 面与 实际不 符合 。于是 ， 坍 落拱 理论 应运 而生 ， 其 代 表 有 太沙 基 理 论 和普 式 理 论 。到 了 ６ ０年 代 ， 弹塑性 理论 的发展 形成 了变形 地
６ ． ４ ８ ｍ。赵 固二矿 底 板措 施 巷 井 下标 高 为 一７ ４ ３一
一
１ ５ ０ ｍｍ托盘配合 使用 ， 巷 道起 拱线 以下 的锚 杆 托 盘
为Ｇ Ｉ Ｏ ｍ ｍ ×１ ５ ０ ｍ ｍ ×１ ５ ０ ｍｌ Ｔ ｌ 铁托盘 ； 锚 索 规 格 为 ， ／ ， ２ １ ． ６ ｍ ｍ ×６ ２ ５ ０ ｍ ｍ， 间排距为 １ ６ ０ ０ ｍ ｍ× ８ ０ ０ ｍｍ， 锚 固长度不小 于 ２ ４ ０ ０ ｍ ｍ， Ｃ Ｋ ２ ３ ６ ０ 、 Ｚ ２ ３ ６ ０
型锚 固剂各 ２卷 ， 锚 索 托盘采 用长 ５ ０ ０ ｍ ｍ的 １ ６ 槽
钢配 Ｇ １ ２ ｍｍ Ｘ １ ２ ０ ｍ ｍ ×１ ２ ０ ｍｍ、 Ｇ １ ２ ｍｍ × ８ Ｏ ｍ ｍ
１ １ ４ ０ ． ７ ６ ｍ， 掘进 地 层 位 于 二 叠 系 下 统 山 西组 下
篇 章 。我 国在 软岩 支护 理论 和技术方 面也 取得 了较
大 的发 展 ， 形 成 了工型钢 棚支 护系 列技术 、 锚 喷网支
护系列 技术 、 注浆 加 固系列技 术 、 预应力锚 索支 护系 列 技术 以及联 合 支 护等 ｊ 。根据 工 程 现 状 ， 在不 改 变 巷道 设计 和一 次支 护 设 计参 数 的前 提 下 ， 通过 改 善 支架 与 围岩 的相互 关 系 、 提 高 支护 结 构 本 身 的稳 定 性 和强度 ， 从 而减小巷 道 的变形 量 ， 维持 巷道 正常
Ｓ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ Ｎｏ ． ５ ３ ５ Ｎｏ ｖ ｅ ｍｂｅ ｒ ．２ ０１ ３
现
代
矿
业
总 第５ ３ ５ 期 ２ ０ １ ３ 年１ １月第 １ １期
Ｍ ０ＤＥＲＮ ＭＩ ＮＩ ＮＧ
赵 固 二矿大 断 面岩巷 围岩控 制 技术
张 鹏 吕冬超 高东 栋 靳亚 杰
压 支护 理Leabharlann ， 也 形成 了新 奥法 ， 揭开 了地下 工程 的新
２ 巷 道 支 护 设 计 与 变 形 机 理
２ ． １ 巷 道设计 参数 Ｉ盘 区底 板措 施 巷 断 面形 状 为 直墙 半 圆拱 形 ， 掘 进断 面尺 寸为 ５ ２ ２ ０ ｍｍ× ４ １ ６ ０ ｍｍ， 净 断面 尺寸
底为 Ｌ 。 石灰岩 ， 厚２ ． ０ ｍ， 裂隙较发育 ； 基本底为泥
岩、 砂质 泥 岩 ， 厚 １ ０ ． ５ ｍ， 裂隙发育 ， 充填方解 石。 岩层 综合 柱状 图见 图 １ 。 底板 措施 巷埋 深 大 ， 围岩差 ， 受地 压 、 地 质 条 件 影响 ， 易 发生 顶板下 沉 、 底 板鼓 起 、 两 帮挤 出等现 象 ， 顶 底板较 破 碎 ， 本 区 所 揭 露 的断 层 皆 为 富水 断 层 。 底 板措施 巷右 侧是 Ｉ 盘 区胶 带运 输 巷 （ 西段 ） ， ２条 巷 道相距 ４ ４ ｍ， 左侧 尚未 开拓 准备 。
控 制巷道 变形 。
关键 词 大 断面岩巷
锚 网索 ＋ｕ型钢棚联 合 支护
预 留变形量
随着 开采 进一 步加深 ， 深部 矿压 问题越 发 突出 。
我 国每 年掘进 巷道 约 ６ ０ ０ ０ ｍ， 而深部 软岩 巷道 占年
老 顶为二 煤 层 ， 煤 层 坚 硬 稳 定 性 较 好 。巷 道 直 接
（ 河南煤３ ， ｋ ４ Ｅ ｘ － 集 团 焦 煤公 司赵 固二 矿 ）
摘
要
针 对赵 固二矿底 板措 施巷 埋深 大 ， 采 用原 支护 时巷道 变形 严重 的 问题 ， 提 出锚 网索 ＋
３ ６ Ｕ型钢棚联合 支护方案 ， 并对原工型钢棚和 Ｕ型钢棚支护巷道进行表面位移观测。观测结果表 明： 锚 网索 ＋ ３ ６ ｕ型钢 棚联 合 支护巷道 两 帮 累计 收敛量 为 ６ ５ ｍ ｍ， ３ ０ ｄ后 巷道趋 于稳 定 ， 可 以有 效
１ 工 程概 况 赵 固二矿井 田位 于新 乡 、 焦作 两市 交界地 带 ， 煤
田划分 属焦 作煤 田 ， 位 于河南 省辉 县市境 内 ， 矿井设 计生产 能 力 为 １ ． ８ ０ Ｍ ｔ ／ ａ ， 全 矿 井 设 计 可 采 储 量 为 １ ３ ９ ． ８ ６ Ｍｔ ， 矿井 服 务 年 限为 ５ ５ ． ５ ａ 。二 煤 层 为本 井田 主要 可 采 煤 层 ， 厚 ４ ． ７ ３ ～６ ． ７ ７ ｍ， 平 均 为
使用。
为４ ２ ０ ０ ｍ ｍ Ｘ ３ ５ ０ ０ ｍ ｍ。 一 次 支 护 参 数 ： 初 喷
５ ０ ｍｍ， 采用 ６ ２ ０ ｍｍ×２ ４ ０ ０ ｍ ｍ 的锚杆 ， 顶 板锚 杆
间排距 为 ８ ０ ０ ｍ ｍ ｘ ８ ０ ０ ｍｍ， 起 拱 线 下 锚 杆 间排 距