深部開采礦井巷道修護經驗

摘 要：在對礦井深部進行開采的過程之中，隨著深度的不斷加深，地應力逐漸增大，圍巖的地質條件也隨之不斷惡化，這在很大的程度上增大了巷道支護的難度，使深部礦井的支護問題變得愈加突出。目前張小樓井巷道修護工作存在修護周期長，巷道修護效果不能承受深部礦井高應力作用，再次修護率高等問題。通過優化支護方式、探索新的支護方法來研究高應力區域失修巷道快速修護技術，提高巷道修護質量，減少礦井修護支出。

關鍵詞：修護 優化巷道支護 總結與推廣

中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（b）-0101-01

雖然龐莊煤礦張小樓井近年來在高應力軟巖巷道支護方面取得了一些成效，但由于現有生產礦井的開采深度已在千米以下，現有支護技術已經不能滿足在千米深井之下作業的要求，因而對常規高應力軟巖巷道支護技術進行優化勢在必行。通過技術優化，形成一套切實可行的支護技術體系，不僅能確保張小樓井安全、高效生產的實現，同時也能為徐州地區其他深部礦井提供一些有益的參考。

1 問題解決方案

1.1 常規支護技術優化

深部高應力軟巖巷道的支護是一個時間、空間問題，因而常規支護技術的單一性、開放性不能適應工程實施的需要，必須針對其特點采取科學合理的支護措施。

（1）增大圍巖的強度，盡量避免圍巖被破壞，增強圍巖自承能力。可采取以下措施：積極推廣光面爆破，減少圍巖震動，控制圍巖環向裂隙，保持圍巖的整體強度；有效保持巷道周邊的光滑平整，防止產生應力集中。

（2）優化和改進常規巷道的初次支護形式，可以采取以下措施：改變壁厚支護結構，巷道開挖后先初噴及時封閉圍巖，然后進行打眼安設錨桿和掛網，最后再進行一次復噴，充分發揮金屬網的抗拉性能和混凝土抗壓性能。

（3）采用強、長錨桿，增加圍巖自承圈厚度，實現厚壁支護。

（4）針對不同失修程度巷道采用不同修護方式，對巷道失修情況較輕的，可以直接補打錨桿；對失修情況較為嚴重的巷道，采用先打錨修護后套棚的聯合支護方式修護；對于失修情況特別嚴重的巷道，必須先制定解危措施，待應力釋放后才能開始施工。

1.2 對支護新技術新工藝的探索

1.2.1 深部巖巷采用底角錨桿控制巷道底鼓技術

底角錨桿，可以在巷道角部形成自承能力較高的承載拱，這樣不但可以減弱巷道底角部應力的集中程度，還可以控制底角圍巖塑性區的發展；底角錨桿還可以提高巷道底角部圍巖的強度，從而減小兩幫的塑性變形；底角錨桿還能有效地切斷來自巷道兩側的高應力滑移線，從而起到消弱來自巷道兩側的擠壓應力，控制底板鼓起變形的作用（如圖1）。

1.2.2 巖巷圍巖層理裂隙發育帶采取注漿、預留斷面支護方式

要想提高巖體的自承能力，就要選擇巷道在劇烈變形階段過后進入緩慢變形階段的初期，對巷道進行全斷面注漿加固。隨著漿液注入巖體裂隙，圍巖的結構得到了加固，其粘聚力、內摩擦角及彈性模量也得到了提高。此外，事先考慮巷道變形量，增大巷道斷面，有利于保證圍巖變形后巷道的使用要求。采用注漿錨桿注漿，首先要利用漿液封堵圍巖的裂隙，以達到隔絕空氣，防止圍巖風化和被浸濕的作用，從而保證了圍巖強度，同時還要配合錨、網、噴+錨索聯合支護形成一個多層、有效的支護組合拱，以提高支護結構的承載力。

1.2.3 深部大斷面軟巖巷道采取加密錨桿支護方式

通過在承載應力最薄弱位置增打一根加密錨桿，減小了兩錨桿之間承載梁的間距，使錨桿承載應力重新分布，縮小了承受應力薄弱區的范圍，有效地控制了巷道的變形量。與原支護錨桿配合形成深部與淺部交錯錨固，有效控制巷道圍巖變形，尤其是減輕了拱頂及肩窩的破壞程度。

2 結語

（1）深部高應力軟巖巷道的支護是一個時間、空間問題，即巷道支護的順利實施與每個支護措施的支護順序、位置、時間等因素密切相關，因此在實施巷道支護的過程中必須要嚴把質量關，注重每個環節，嚴格按照科學規定化實施。

（2）張小樓井巷道屬于深部礦區典型的高應力巷道，具有變形量大、初期變形速度大、變形持續時間長等特點，而地質構造、圍巖性質、重力場等多種力學的共同作用又增加了巷道支護的復雜性和特殊性，另外常規支護形式的單一性，加上對巷道支護的時間、空間因素估計不足，使得控制圍巖的變形破壞難度也隨之增大。

（3）采用錨網梁索噴+底腳錨桿+注漿加固等優化支護技術，先讓后抗、先柔后剛，有利于多層有效的支護組合拱的形成，從而提高了支護結構的整體性和承載能力。實踐證明這種優化支護技術可防治圍巖的變形破壞，支護效果非常明顯，其他深部礦井可以參考借鑒。

參考文獻

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