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摘要：针对孟津煤矿开拓巷道中遇到的软岩、近煤层巷道具有松散破碎、高饱和吸水性、强膨胀性及流变性等的特点，分析研宄了炮掘导致的围岩结构变化，通过现场施工中采用了多种联合支护方式，保证了工程支护质量和施工安全，尤其是在轨道大巷应用施工中取得了良好的支护效果，为成功的解决此类巷道的支护难题提供了借鉴经验。
关键词： 松软岩层 联合支护 分析改进
【分类号】：TD353
1.概况
义煤集团孟津煤矿位于河南省孟津县横水镇境内，设计生产能力1.2Mt/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、强烈的膨胀性和流变性，且抗干扰性弱，放炮震动能导致围岩结构发生变化。放炮瞬间产生的冲击波对围岩特别是松软岩层的破坏极大，它使围岩的松动圈增大，裂隙增加，增大了巷道支护的难度。软岩段巷道施工中，通过综合考虑现场地质情况和各条巷道的具体用途等因素，探索出几种较实用的联合支护方式，保证工程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
花园煤矿轨道大巷软岩段设计支护形式为锚网
喷，锚杆规格为数Φ22mmX 2200mm，间排距为800mm×800mm，全断面锚网，金属网的规格为1800mm×2800mm，混凝土喷厚120mm。但由于巷道上部承压较大，巷道顶板为泥岩及薄煤层，岩石较破碎，且厚度大于2200mm，锚杆只在泥岩、或薄煤层中锚固，起不到有效的锚固作用。巷道顶部出现局部离层现象，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小面积冒顶。
2 .1. 2改进后支护设计
为了安全通过冒顶区，在冒顶区及其前后采用主动支护和被动支护相结合的支护方式，增加U型钢棚加强支护，棚距为600mm。该技术的特点是：①充分发挥U型钢棚及锚杆的高支护强度，实现强强联合；②利用U型钢棚与锚杆的组合支护结构，实现U型钢棚与锚杆之间的协调支护； @通过喷射混凝土封闭围岩、加固围岩。
2 .1. 3施工时的注意事项
架设时首先必须保证卡揽螺丝的紧固力，并将棚后背实背靠，保证棚子与巷道顶帮全部实现面接触， 避免点接触，形成受力薄弱点。在钢棚受力收缩后， 保证有足够支护强度，而不被压弯或压扭。为保证钢棚的稳定性，必须采用至少三组六根锚杆固定好排头棚，并将每架钢棚用至少三道拉杆相连，且每架钢棚支架都要垂直于顶底板架设。
2. 1 .4支护改进后的效果
U型棚的可缩性较好，且具有较高的强度，能较好的适应软岩收敛变形特点。轨道大巷冒顶段采用锚网喷+ U型钢棚联合支护技术进行支护，经过8 个多月的观察，现场的支护结构完好，没有出现异常情况，巷道的返修率为0。
2 .2锚网喷+锚索联合支护在轨道大巷和底板抽放巷的应用
尽管U型棚具有架设方便、强度大的特点，但其成本较高，多用于锚喷巷道的返修或压力显现较大及巷道开门口、贯通等的临时支护或加固，较少用于巷道的正常掘进支护工作中。
2.2.1底板抽放巷设计长度大，设计了锚网喷+锚索联合支护。
底板抽放巷支护形式为锚网喷+锚索联合支护，锚杆规格为Φ22mm X 2200，间排距为800X 800mm，全断面锚固，金属网的规格为1800mm×2800mm，采用Φ18的钢绞线锚索，长度为5500 ～ 8000，锚索必须锚固在坚硬岩石中，且锚固长度不小于1 00，锚索的间距为2000mm，排距为2000mm，呈矩形布置，混凝土采用水泥、河砂、碎石（配合比为1： 2： 2、速凝剂添加比例为，，喷体强度为C20，喷层厚度为，100mm。
2. 2 .2施工工艺
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―爆破―初喷―临时支护―打顶部、两帮的锚杆及锚索眼―铺设金属网―安装锚杆和锚索―复喷。
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定与完整。锚杆与围岩可形成一个有一定厚度的连续压缩带，
（2）锚网的作用主要是通过金属网对巷道围岩进行封闭，有效防止顶、帮冒落伤人，有利于保持巷道围岩的完整与稳定。
（3）喷层主要用以维护锚杆间的围岩稳定，及时封闭围岩，防止围岩风化、潮解。
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
2.3.1设计支护形式与变更支护原因
孟津煤矿避难硐室设计支护形式为锚网喷，锚杆规格为Φ22X 220mm，间排距为800mm X 800mm，全断面锚固。喷体强度为C20，喷层厚度为120mm。
但是避难硐室属于高等级防护硐室，实际施工过程中揭露的地质条件与预想的差距较大，揭露的岩石均为泥岩或粉砂岩，强度较低，具有高饱和吸水性、强烈的膨胀性和流变性，达不到预先的设计强度要求。
2.3.2变更改进支护方式
为达到预先设计强度要求，硐室采用锚网喷+砌碹的支护方式，打砼厚度300mm。
2.3.3改进后效果
采用锚网喷+砌碹支护后，现在巷道使用时间已超过8个月，巷道平滑美观，无变形现象。
通过有效合理的支护形式，根据实际地质情况改进支护方式，在不同时期考虑顶板离层的主要影响因素，分析出现问题的原因，通过改进支护方式使得巷道周围岩体所受应力能够均匀的分布，達到新的平衡状态，几种联合支护的实例在我矿的应，为成功的解决此类巷道的支护难题提供了借鉴意义。
参考文献：
[1] 钱鸣高 岩层控制的关键层理论 中国矿业大学出版社 2000.10
[2] 张农主 锚杆支护应用中的几个技术问题.煤矿支护，1999.
[3] 刘志磊 煤矿技术大百科 银声音像出版社 2004.03
[4] 陈炎光 陆士良主编.中国煤矿巷道围岩控制.徐州：中国矿业大学出版社，1994.
关键词： 松软岩层 联合支护 分析改进
【分类号】：TD353
1.概况
义煤集团孟津煤矿位于河南省孟津县横水镇境内，设计生产能力1.2Mt/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、强烈的膨胀性和流变性，且抗干扰性弱，放炮震动能导致围岩结构发生变化。放炮瞬间产生的冲击波对围岩特别是松软岩层的破坏极大，它使围岩的松动圈增大，裂隙增加，增大了巷道支护的难度。软岩段巷道施工中，通过综合考虑现场地质情况和各条巷道的具体用途等因素，探索出几种较实用的联合支护方式，保证工程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
花园煤矿轨道大巷软岩段设计支护形式为锚网
喷，锚杆规格为数Φ22mmX 2200mm，间排距为800mm×800mm，全断面锚网，金属网的规格为1800mm×2800mm，混凝土喷厚120mm。但由于巷道上部承压较大，巷道顶板为泥岩及薄煤层，岩石较破碎，且厚度大于2200mm，锚杆只在泥岩、或薄煤层中锚固，起不到有效的锚固作用。巷道顶部出现局部离层现象，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小面积冒顶。
2 .1. 2改进后支护设计
为了安全通过冒顶区，在冒顶区及其前后采用主动支护和被动支护相结合的支护方式，增加U型钢棚加强支护，棚距为600mm。该技术的特点是：①充分发挥U型钢棚及锚杆的高支护强度，实现强强联合；②利用U型钢棚与锚杆的组合支护结构，实现U型钢棚与锚杆之间的协调支护； @通过喷射混凝土封闭围岩、加固围岩。
2 .1. 3施工时的注意事项
架设时首先必须保证卡揽螺丝的紧固力，并将棚后背实背靠，保证棚子与巷道顶帮全部实现面接触， 避免点接触，形成受力薄弱点。在钢棚受力收缩后， 保证有足够支护强度，而不被压弯或压扭。为保证钢棚的稳定性，必须采用至少三组六根锚杆固定好排头棚，并将每架钢棚用至少三道拉杆相连，且每架钢棚支架都要垂直于顶底板架设。
2. 1 .4支护改进后的效果
U型棚的可缩性较好，且具有较高的强度，能较好的适应软岩收敛变形特点。轨道大巷冒顶段采用锚网喷+ U型钢棚联合支护技术进行支护，经过8 个多月的观察，现场的支护结构完好，没有出现异常情况，巷道的返修率为0。
2 .2锚网喷+锚索联合支护在轨道大巷和底板抽放巷的应用
尽管U型棚具有架设方便、强度大的特点，但其成本较高，多用于锚喷巷道的返修或压力显现较大及巷道开门口、贯通等的临时支护或加固，较少用于巷道的正常掘进支护工作中。
2.2.1底板抽放巷设计长度大，设计了锚网喷+锚索联合支护。
底板抽放巷支护形式为锚网喷+锚索联合支护，锚杆规格为Φ22mm X 2200，间排距为800X 800mm，全断面锚固，金属网的规格为1800mm×2800mm，采用Φ18的钢绞线锚索，长度为5500 ～ 8000，锚索必须锚固在坚硬岩石中，且锚固长度不小于1 00，锚索的间距为2000mm，排距为2000mm，呈矩形布置，混凝土采用水泥、河砂、碎石（配合比为1： 2： 2、速凝剂添加比例为，，喷体强度为C20，喷层厚度为，100mm。
2. 2 .2施工工艺
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―爆破―初喷―临时支护―打顶部、两帮的锚杆及锚索眼―铺设金属网―安装锚杆和锚索―复喷。
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定与完整。锚杆与围岩可形成一个有一定厚度的连续压缩带，
（2）锚网的作用主要是通过金属网对巷道围岩进行封闭，有效防止顶、帮冒落伤人，有利于保持巷道围岩的完整与稳定。
（3）喷层主要用以维护锚杆间的围岩稳定，及时封闭围岩，防止围岩风化、潮解。
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
2.3.1设计支护形式与变更支护原因
孟津煤矿避难硐室设计支护形式为锚网喷，锚杆规格为Φ22X 220mm，间排距为800mm X 800mm，全断面锚固。喷体强度为C20，喷层厚度为120mm。
但是避难硐室属于高等级防护硐室，实际施工过程中揭露的地质条件与预想的差距较大，揭露的岩石均为泥岩或粉砂岩，强度较低，具有高饱和吸水性、强烈的膨胀性和流变性，达不到预先的设计强度要求。
2.3.2变更改进支护方式
为达到预先设计强度要求，硐室采用锚网喷+砌碹的支护方式，打砼厚度300mm。
2.3.3改进后效果
采用锚网喷+砌碹支护后，现在巷道使用时间已超过8个月，巷道平滑美观，无变形现象。
通过有效合理的支护形式，根据实际地质情况改进支护方式，在不同时期考虑顶板离层的主要影响因素，分析出现问题的原因，通过改进支护方式使得巷道周围岩体所受应力能够均匀的分布，達到新的平衡状态，几种联合支护的实例在我矿的应，为成功的解决此类巷道的支护难题提供了借鉴意义。
参考文献：
[1] 钱鸣高 岩层控制的关键层理论 中国矿业大学出版社 2000.10
[2] 张农主 锚杆支护应用中的几个技术问题.煤矿支护，1999.
[3] 刘志磊 煤矿技术大百科 银声音像出版社 2004.03
[4] 陈炎光 陆士良主编.中国煤矿巷道围岩控制.徐州：中国矿业大学出版社，1994.