富山煤业软岩巷道联合支护应用实践

衡多+++张朝武

摘 要：主要介绍了锚杆锚注联合支护技术在富山煤业软岩巷道中的应用，通过工程实践有效地控制了巷道的失稳变形问题，改善了巷道状况，提高了矿井生产的安全性。

关键词：软岩巷道 锚杆支护 锚注支护

中图分类号：TD8 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（b）-0094-02

富山煤业矿井井田走向长0.65km～1.8km，倾斜长1.4km，井田面积2.6478km2。层，属贫瘦煤。煤矿主斜井井筒、开拓巷道在施工过程中均出现不同程度的顶板下沉、裂缝、脱层、掉包及底鼓等现象，局部有出现冒顶的危险。为此，我矿积极调整巷道支护形式，采用架棚+锚网喷+滞后锚注联合支护技术，很好地控制了围岩变形。

1 巷道概况

富山煤业主斜井由3煤上-2煤间进入煤系地层，穿过2煤后进入1煤底板。主斜井坡度为﹣28°，所处层位为3煤上-1煤之间的砂岩层。该层位由灰、灰白、深灰色不同粒级的砂岩组成，属砂岩含水层（Ⅳ）。根据地质勘探报告，2煤顶板岩石虽孔隙率不大，但吸水率较高，软化系数低。岩石强度低，不坚固，为易冒落的一类无周期来压顶板。2煤底板细砂岩允许单向抗压强度0.36MPa，属较软弱类底板；粉砂岩允许单向抗压强度2.8MPa，属软弱类底板。

2 支护形式

鉴于软岩巷道的变形破坏形式，巷道支护大体可以采用架棚、锚网喷、锚注等支护形式。

（1）架棚支护

主井联络巷以下区段岩巷首先采用U型棚支护，由于巷道成型较差且变形较快，必须首先采用架棚防治巷道变形过大，但是U型棚支护虽然具有较高的支护强度，能适应较大的巷道变形，却不能及时封闭围岩，特别是在软岩巷道单一架棚支护易造成U型棚变形失效。必须采取后续的支护方式。

（2）锚网喷支护

在架棚支护后，对巷道进行喷浆，将U型棚和巷道表面的空隙填实，然后安装锚杆进行支护。锚杆支护可以加强巷道围岩的自身强度，起到一定得支护作用。

（3）锚注支护

当巷道经过3～5天的变形，巷道围岩内部出现一定的裂隙时，进行注浆加固。采用注浆锚杆及浆体加固为主的主动加固形式，可改变围岩的松散结构，提高粘结力和内摩擦角，封闭裂隙，使岩体强度显著提高。注浆加固可为锚杆提供可靠的着力基础，使锚杆对松散围岩的锚固作用得以发挥。

3 锚杆锚注联合支护

在锚杆锚注联合支护的作用下，可形成多层有效的组合拱结构（如图1），扩大了支护结构的有效承载范围，极大提高了支护结构的整体性和承载能力。从而实现控制巷道底鼓的目的，巷道底板的稳定，有助于两帮的稳定，在底板和两帮稳定的情况下又能保持拱顶的稳定，从而保证巷道锚注支护结构的整体稳定，实现对深部破裂围岩的有效约束，发挥破裂围岩的结构效应。

4 支护参数及注浆顺序

（1）架棚支护参数

顶板和两帮架设为29#U型钢棚。间距为800mm。

（2）锚网喷支护参数

锚杆选用左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆，拱顶及两帮锚杆为Ф22×2500mm，间排距1600mm，注浆锚杆间排距同样1600mm；树脂锚杆与注浆锚杆交叉布置后，两种锚杆的间排距为800mm；钢筋网使用经纬网。锚索选用Φ17.8mm锚索，长度为7m，间排距2.4m，锚固端长度≥1500mm；锚索托板为200×300×12mm，预紧力80KN。

（3）锚注支护参数

锚注选用专用注浆锚杆，顶板及两帮注浆锚杆长2200mm，与钢筋树脂锚杆交叉布置，间排距1600mm；底板锚杆长1200mm，间排距1000mm；砌筑反底拱，随后由下向上进行注浆加固。支护断面结构布置见图2。为防止底鼓，需要做反底拱，反底拱中间矢高为400mm，第一次铺设200mm厚C30砼为反底拱。将反底拱注浆后，再浇注砼地坪，即底板与反地拱连成一体，形成中间400mm，两侧200mm厚的切圆反底拱板梁结构。

5 联合支护加固效果分析

通过采用巷道锚杆锚注联合支护后，结合近三个月观测测量，巷道顶板下沉量、两帮移近量和底板底鼓量都达到了合理变化范围之内。

6 结语

通过采用锚杆锚注联合支护技术，在普通锚杆、注浆锚杆和浆液共同作用下能使软岩巷道松散围岩岩体形成一个类似钢筋混凝土式的稳固自然拱，极大提高了围岩的自承能力，减小了围岩位移量。不仅控制住了巷道变形，而且极大地改善了巷道状况，提高了矿井生产的安全性。通过锚注联合支护技术在富山煤业的成功应用实践，证明锚杆锚注联合支护技术对于控制软岩巷道的变形破坏具有显著的效果。

参考文献

[1] 陆士良，汤雷，杨新安.锚杆锚固力与锚固技术.北京：煤炭工业出版社，1998.

[2] 何满潮，袁和生等.中国煤矿锚杆支护理论与实践.北京：科学出版社，2004.

[3] 杨双锁，回采巷道围岩控制理论及锚固结构支护原理.北京：煤炭工业出版社，2004.endprint