浅谈软岩巷道支护技术与应用

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　　摘要：米村矿目前已进入边角煤柱回收期，随着掘进和开采的影响，导致顸板破碎，矿山压力显著升高，巷道变形严重，巷道修复频繁。为了延长巷道使用寿命，文章以米村矿为例对软岩巷道的支护进行研究，并结合实际情况在掘进期间采取了锚网喷配合锚索的联合支护方法，有效地解决了软岩巷道支护问题。
　　关键词：软岩巷道；联合支护；锚杆支护
　　中图分类号：TD353
　　文献标识码：A
　　文章编号：1009-2374(2011)27-0069-02
　　随着米村矿资源枯竭，各种老巷错综复杂，且老巷分布在不同层位，导致围岩破碎，局部存在矿山压力显著，增加了井巷掘进期问工作难度，同时也加大了井巷维修工程量，严重影响了安全生产的正常运行。在矿井建设中，软岩巷道支护历来是巷道工程的难题。以前对软岩巷道支护没有很好的治理办法，绝大多数是在巷道开挖支护后，随着围岩和支护体的变形而进行一次次修复，直至巷道完成服务年限。这种传统的开挖一支护一破坏一修复一再破坏一再修复的方式和理念，不仅支护工作量大，耗时费力，成本高，而且安全性、巷道环境状况差。现在随着巷道支护技术不断的提高，如锚网喷一锚索、架棚喷浆一注浆等联合支护技术的逐步发展成熟，使得巷道支护有效地得到改善。
　　一、基本情况
　　米村矿26扩大区轨道石门车场为半圆拱型断面，净宽3800m，净高3000m，壁厚150mm，全长约60m。巷道周围存在老巷较多，围岩破碎，所穿岩层为泥岩、砂质泥岩及煤层的互层。原支护采用普通锚喷支护，顶帮管缝锚杆长1．8m，喷厚150mm，底板不支护。由于围岩破碎，压力大，施120～30d后，巷道开始出现变形，喷层剥落，部分锚杆失锚；施13～4个月后，巷道最严重段顶板下沉量达200～400mm，两帮位移量达100～200mm。巷道的变形严重影响了矿车的运输及人员行走的安全。
　　二、软岩巷道的特点分析
　　1．软岩巷道变形呈现蠕变变形三阶段的规律，并具有明显的时间效应。初期来压快、变形量大、施工过程中不加控制很快就会发生岩块冒落、巷道破坏。这时如果用不适应软岩大变形的刚性支架，将很快被压垮，所以支护时必须根据这一特点，要在控制下允许软岩一定的变形量出现。
　　2．软岩巷道多表现为巷道四周受压，且为非对称性，巷道开挖后不仅顶板变形易冒落，巷道两帮也容易出现外鼓和冒落，同时也有可能产生强烈的底膨现象。
　　3．软岩巷道变形随矿升的开采深度增加而增大，白稳能力极差，一般与岩性、断面形状及施工工艺均有关系。
　　三、软岩巷道的支护要求及对策
　　根据软岩的特点，在支护方面不能单纯提高支护刚度的方法来提高支护效果，单纯提高支护刚度会使巷道支护体系迅速遭到破坏，经常造成前掘后翻的局面，再者单一支护方式不能更好的发挥支护作用。软岩巷道支护是支护结构和围岩结构相互调节，相互控制的过程，岩层破坏不仅是岩体材料的变形破坏，更主要是整体结构的变形，失稳和破坏，因此单一支护形式，如木支架，金属支架，U型钢支架等支护形式，都不能有效地满足软岩变形特性的要求。还有靠一次成巷很难达到预期目的，采用短掘短砌、立即支护或一次成巷的方法也不适宜，只有采用二次支护及联合支护方能取得预期的支护效果。
　　结合前面所分析的软岩巷道的变形特点，巷道的支护理论、原理及软岩巷道对支护的要求，对软岩巷道的支护提出了以下几点对策：
　　1．强化锚杆支护系统，选择合理的锚杆支护形式选择高强度，高初锚力，高阻特性的锚杆系统，加强网梁带的强度和刚度，以增强围岩表面约束力，限制围岩变形破坏向破碎区纵深发展。
　　2．减少围岩的破坏，增大围岩强度，提高围岩自承能力。巷道帮由于岩体松软，应采取良好的护帮金属钢网或金属网。
　　3．在围岩破碎段适当调整支护参数，加补锚杆、锚索等方法来增加支护强度。
　　4．实施动态设计和动态施工，遵循设计、实施、监测、反馈、改进和总结完善的程序，合理调整设计参数并指导施工。
　　5．采取联合支护，如锚网喷配合锚索、U型钢架棚一喷浆一注浆联合支护等方法。
　　
　　四、巷道支护实践
　　米村矿26扩大区轨道石门车场位于26011工作面(己回采)南部，28011工作面(己回采)北部，26扩大区煤柱工作面(正在回采)东部，其中车场附近贯穿26轨道巷、26皮带巷等重要巷道，以及与车场贯通的联通老巷道，受多重原因，此处巷道应力集中，围岩破碎严重，根据此处围岩特点，为了延长巷道使用寿命，在扩修期间采取了以下支护技术：
　　1．加强放炮管理，提高光面爆破质量，尽量减少围岩的破坏程度。扩修期间实行了动态施工，根据岩性特点严格控制装药量和起爆个数，实行周边眼多打眼少装药方法实现光面爆破，对于破坏程度特别严重的岩性，实行风镐配合手镐进行扩刷巷道，一定程
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