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[摘 要]新陆煤矿为鹤岗矿业集团公司开采深度最深的矿井，地面标高298米。随着采深的不断加深，地压显现越来越明显，对巷道的掘进带来很大的影响，在有的地质构造带高应力区普通巷道支护形式以不能满足支护要求，新陆煤矿在施工-600集中石门过程中，在多次采取36U型铁棚支护巷道仍不能满足基本使用的情况下，尝试注浆锚网索支护技术对巷道实施翻修，并取得了成功。支护改进后，通过对其顶板下沉两帮位移的监测和表面观测数据的分析可知，顶板整体性得到强化，两帮在有效支护下移近量减小；巷道底鼓状况明显减慢，通过局部扩整满足了巷道使用。本工艺技术着重解决了在高应力地区U型钢铁棚支护施工困难、支护效果差、支架变形严重的情况下，通过对巷道顶、底板及两帮进行有效监测，应用注浆锚网索支护技术，有效控制顶、底板及两帮的变形，保证巷道的支护，满足了生产需要。
[关键词]注浆锚网索支护；高应力区；巷道翻修
中图分类号：T269 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0352-01
1 引言
新陆矿-600集中石门由于受地质构造影响 ，致使多次采用36U型铁棚支护仍不能满足基本使用 ，后经技术对比和理论计算 ，修改翻修方案 ，大胆实施全断面注浆锚网索支护技术取得了成功。同时也取得了巨大的经济和社会效益。
2 概述
-600集中石门施工区域地质构造较复杂，较大断层有F17、F1、T9、T35 。F17走向NE、倾向SE、倾角53°～69°，落差25米～75米，该断层属线间正断层。T9断层为平推断层，走向NE、倾向SW、倾角25°～28°左右，落差10米～800米； T35断层为正断层，走向NE，倾向SE，倾角34°，落差70米左右，属大中型构造 ，次生构造较为发育。
原设计巷道过地质构造带掘进支护方式采用36U铁棚支护，断面为半圆拱型。巷道开掘后，矿压显现极其明显，铁棚变形严重，严重影响了掘进速度。不仅如此，随着掘进时间的增加后路巷道铁棚扭曲、顶部压弯变形、棚卡子崩断 ，两帮变形量极大，巷道掘进的基本条件都无法满足[1]。因此，如何采取合理的支护方式，保证-600集中石门巷道的有效支护，成为我们研究的技术课题。
3 原支护方式及支护状况
-600集中石门施工区域由于处于压力集中区，所以原设计支护为 36U型铁棚支护，棚间距700mm。
巷道掘进中顶板围岩破碎，顶板难以保留，给掘进安全及生产带来较大困难。第一次支护完成后，后路巷道36U铁棚30%被压变形，棚卡子60%折断[2]。巷道底鼓1.2m多，两帮平均位移达到1.6m。致使巷道无法满足基本使用。
4 锚网索联合支护设计
4.1 巷道设计规格
巷道为拱形断面 ，巷道净规格为4200mm×3000mm（净宽×净高）。
4.2 支护技术要求
锚杆间排距为800mm×800mm，顶帮均使用45#左旋无纵筋螺纹锚杆，长度2.0m。每根顶锚杆配备2个K2335型树脂药卷，每根帮锚杆配备2个K2835型树脂药卷；每根帮锚杆各配备1个铸钢托盘（120mm×120mm）。网为金属菱形网，规格为1500mm×800mm（长×宽），横向串联，纵向用12号铁丝每200mm 扎实联结一处，网要铺展拉平，不延网不悬空，锚杆垂直巷壁，锚固后锚杆尾部螺纹外露不大于50mm，不小于30mm。注浆锚索长度6.3m，锚网索支护确保支
护强度和支护质量达到质量标准化要求。
5 注浆锚索支护机理
注浆锚索是一种将现代化注浆技术，柔性锚索和端锚有机结合在一起的新型支护技术。注浆锚索不仅有普通锚索的吊、挤压加固、组合拱以及楔固等作用外，还具有以下支护作用。
（1）改善围岩性质，提高围岩
（2）在注浆后，锚索周围的岩体得到加固，注浆锚索和周围岩体之间的部分裂隙被浆液所充实，周围岩体对锚索的握裹力增大。在注浆锚索的作用下，注浆锚索将巷道顶板及两帮表面围岩与深部稳定岩层紧密地联系在一起，共同承载，提高了岩体的整体抗变形能力。注浆作为改善井巷围岩性质的重要技术，能提高破碎岩体的力学性能，并显著提高破碎岩体的完整性，可使松散围岩在注浆和锚索的共同作用下形成自承拱，提高了围岩的内在抗力。注浆锚索真正实现了锚索对破碎岩层的主动支护，岩体压力荷载便通过锚索被传递到深部稳定的岩体，深部稳定的岩层自稳潜能得到充分发挥，从而可以有效控制巷道变形。
6 施工过程中的巷道监测设计
6.1 顶板监测方法
施工期间，顶板每间隔30～50m在顶板中央安设一组顶板离层仪进行顶板监测，并设专人进行日常监测顶板变化。通过观测可知：顶板离层变化量在距离整修工作面30～60m范围内变化最大，随后逐渐趋于稳定，最大变化量为18 mm，从时间来看3～5d变化量比较明显，随后逐渐趋于稳定。
6. 2 表面观测方法及数据
两帮表面收敛变化采用表面收敛监测基准点进行两帮表面收敛变化监测，每间隔30～50m安设一组基准点，安设位置距巷道底板1.5m，并设专人进行监测。通过观测可知：两帮及顶底板移近量变化在距离整修工作面30～60m范围内变化最大 ，随后逐渐趋于稳定，两帮收敛量最大达到340mm，底板变化量最大达到168mm。
7 支护改进后的支护状况
支护改进后，通过对其顶板下沉两帮位移的监测和表面观测数据的分析可知，顶板整体性得到强化，两帮在有效支护量加大；巷道底鼓状况明显减慢，在同等条件下，该石门先后经过3次36U铁棚翻修才能基本满足巷道使用[3]。为此，这次技术革新无论在技术上还是在工艺上都是非常成功的。
9 结论及建议
1）在高应力地区通过对地质条件和巷道的顶、底板稳定状况及观测数据进行分析和总结 ，取得了比较详实的经验数据和理论依据。为类似条件下应用注浆锚网索支护技术提供了理论依据。
2）在对巷道进行有效支护的同时，极大地减轻了工人的劳动强度，也为工作面的快速掘进提供了条件。该技术的成功应用为我们在高应力条件下的巷道施工，提供了新的技术支持和经验，使其有了更广阔的发展前景。
3）注浆锚索不但克服了普通锚索由于锈蚀，导致抗拉能力降低的弊端，还克服了普通锚索锚固力依赖锚索两端作用的弊端。
4）进一步加强巷道上帮的支护强度及表面刚度，减少巷道变形。
5）注浆锚索的使用实现了锚索的全长锚固，全长锚固不同于传统的端头锚固，能够在较长的锚索上施加预紧扭矩，锚索预应力扩散效果比较好，同时增加了对围岩滑动及离层的敏感度。与其它传统高强度端锚及加长锚相比，该支护系统对围岩变形及错动的控制能力更强，具有更大的优越性。通过该支护形式在新陆矿的应用表明，该支护形式具有很高的使用价值。
5）但仍存在一些问题，如巷道底鼓控制上有待进一步加强，下一步对高应力区掘进巷道，可采用底板锚索全锚支护方法来解决这一问题。
参考文献
[1] 陈炎光，陆士良.中国煤矿巷道围岩控制[M].徐州：中国矿业大学出版社，1994.
[2] 陆士良.岩巷的矿压显现与合理位置[M].北京：煤炭工业出版社，1984.
[3] 韩海潮，解兴智，等.下沟煤矿综放工作面煤体支承压力分布规律研究 [J].煤矿开采，2004，9（1）：29-33.
[4] 王海峰、祈刚、王威维煤矿巷道修复方法浅谈[M].
[关键词]注浆锚网索支护；高应力区；巷道翻修
中图分类号：T269 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0352-01
1 引言
新陆矿-600集中石门由于受地质构造影响 ，致使多次采用36U型铁棚支护仍不能满足基本使用 ，后经技术对比和理论计算 ，修改翻修方案 ，大胆实施全断面注浆锚网索支护技术取得了成功。同时也取得了巨大的经济和社会效益。
2 概述
-600集中石门施工区域地质构造较复杂，较大断层有F17、F1、T9、T35 。F17走向NE、倾向SE、倾角53°～69°，落差25米～75米，该断层属线间正断层。T9断层为平推断层，走向NE、倾向SW、倾角25°～28°左右，落差10米～800米； T35断层为正断层，走向NE，倾向SE，倾角34°，落差70米左右，属大中型构造 ，次生构造较为发育。
原设计巷道过地质构造带掘进支护方式采用36U铁棚支护，断面为半圆拱型。巷道开掘后，矿压显现极其明显，铁棚变形严重，严重影响了掘进速度。不仅如此，随着掘进时间的增加后路巷道铁棚扭曲、顶部压弯变形、棚卡子崩断 ，两帮变形量极大，巷道掘进的基本条件都无法满足[1]。因此，如何采取合理的支护方式，保证-600集中石门巷道的有效支护，成为我们研究的技术课题。
3 原支护方式及支护状况
-600集中石门施工区域由于处于压力集中区，所以原设计支护为 36U型铁棚支护，棚间距700mm。
巷道掘进中顶板围岩破碎，顶板难以保留，给掘进安全及生产带来较大困难。第一次支护完成后，后路巷道36U铁棚30%被压变形，棚卡子60%折断[2]。巷道底鼓1.2m多，两帮平均位移达到1.6m。致使巷道无法满足基本使用。
4 锚网索联合支护设计
4.1 巷道设计规格
巷道为拱形断面 ，巷道净规格为4200mm×3000mm（净宽×净高）。
4.2 支护技术要求
锚杆间排距为800mm×800mm，顶帮均使用45#左旋无纵筋螺纹锚杆，长度2.0m。每根顶锚杆配备2个K2335型树脂药卷，每根帮锚杆配备2个K2835型树脂药卷；每根帮锚杆各配备1个铸钢托盘（120mm×120mm）。网为金属菱形网，规格为1500mm×800mm（长×宽），横向串联，纵向用12号铁丝每200mm 扎实联结一处，网要铺展拉平，不延网不悬空，锚杆垂直巷壁，锚固后锚杆尾部螺纹外露不大于50mm，不小于30mm。注浆锚索长度6.3m，锚网索支护确保支
护强度和支护质量达到质量标准化要求。
5 注浆锚索支护机理
注浆锚索是一种将现代化注浆技术，柔性锚索和端锚有机结合在一起的新型支护技术。注浆锚索不仅有普通锚索的吊、挤压加固、组合拱以及楔固等作用外，还具有以下支护作用。
（1）改善围岩性质，提高围岩
（2）在注浆后，锚索周围的岩体得到加固，注浆锚索和周围岩体之间的部分裂隙被浆液所充实，周围岩体对锚索的握裹力增大。在注浆锚索的作用下，注浆锚索将巷道顶板及两帮表面围岩与深部稳定岩层紧密地联系在一起，共同承载，提高了岩体的整体抗变形能力。注浆作为改善井巷围岩性质的重要技术，能提高破碎岩体的力学性能，并显著提高破碎岩体的完整性，可使松散围岩在注浆和锚索的共同作用下形成自承拱，提高了围岩的内在抗力。注浆锚索真正实现了锚索对破碎岩层的主动支护，岩体压力荷载便通过锚索被传递到深部稳定的岩体，深部稳定的岩层自稳潜能得到充分发挥，从而可以有效控制巷道变形。
6 施工过程中的巷道监测设计
6.1 顶板监测方法
施工期间，顶板每间隔30～50m在顶板中央安设一组顶板离层仪进行顶板监测，并设专人进行日常监测顶板变化。通过观测可知：顶板离层变化量在距离整修工作面30～60m范围内变化最大，随后逐渐趋于稳定，最大变化量为18 mm，从时间来看3～5d变化量比较明显，随后逐渐趋于稳定。
6. 2 表面观测方法及数据
两帮表面收敛变化采用表面收敛监测基准点进行两帮表面收敛变化监测，每间隔30～50m安设一组基准点，安设位置距巷道底板1.5m，并设专人进行监测。通过观测可知：两帮及顶底板移近量变化在距离整修工作面30～60m范围内变化最大 ，随后逐渐趋于稳定，两帮收敛量最大达到340mm，底板变化量最大达到168mm。
7 支护改进后的支护状况
支护改进后，通过对其顶板下沉两帮位移的监测和表面观测数据的分析可知，顶板整体性得到强化，两帮在有效支护量加大；巷道底鼓状况明显减慢，在同等条件下，该石门先后经过3次36U铁棚翻修才能基本满足巷道使用[3]。为此，这次技术革新无论在技术上还是在工艺上都是非常成功的。
9 结论及建议
1）在高应力地区通过对地质条件和巷道的顶、底板稳定状况及观测数据进行分析和总结 ，取得了比较详实的经验数据和理论依据。为类似条件下应用注浆锚网索支护技术提供了理论依据。
2）在对巷道进行有效支护的同时，极大地减轻了工人的劳动强度，也为工作面的快速掘进提供了条件。该技术的成功应用为我们在高应力条件下的巷道施工，提供了新的技术支持和经验，使其有了更广阔的发展前景。
3）注浆锚索不但克服了普通锚索由于锈蚀，导致抗拉能力降低的弊端，还克服了普通锚索锚固力依赖锚索两端作用的弊端。
4）进一步加强巷道上帮的支护强度及表面刚度，减少巷道变形。
5）注浆锚索的使用实现了锚索的全长锚固，全长锚固不同于传统的端头锚固，能够在较长的锚索上施加预紧扭矩，锚索预应力扩散效果比较好，同时增加了对围岩滑动及离层的敏感度。与其它传统高强度端锚及加长锚相比，该支护系统对围岩变形及错动的控制能力更强，具有更大的优越性。通过该支护形式在新陆矿的应用表明，该支护形式具有很高的使用价值。
5）但仍存在一些问题，如巷道底鼓控制上有待进一步加强，下一步对高应力区掘进巷道，可采用底板锚索全锚支护方法来解决这一问题。
参考文献
[1] 陈炎光，陆士良.中国煤矿巷道围岩控制[M].徐州：中国矿业大学出版社，1994.
[2] 陆士良.岩巷的矿压显现与合理位置[M].北京：煤炭工业出版社，1984.
[3] 韩海潮，解兴智，等.下沟煤矿综放工作面煤体支承压力分布规律研究 [J].煤矿开采，2004，9（1）：29-33.
[4] 王海峰、祈刚、王威维煤矿巷道修复方法浅谈[M].