軟巖巷道圍巖破裂區探測與支護技術研究

陳詩佳

（山西焦煤西山煤電集團股份有限公司西銘礦，山西太原，030000）

1 工程概況

1.1 圍巖狀況

西銘礦是山西焦煤集團一個特大型現代化煤礦，原煤年產360 萬t。西銘礦南四上車場巷道圍巖頂底板巖層狀況如表1所示。

表1 南四上車場頂底板巖層狀況

2 巷道破裂區域探測

巷道圍巖探測使用GD3Q-GB 無線孔內電視成像儀，該設備采用高清彩色攝像頭進行實時監測，探頭直徑為32 mm，鉆孔孔徑為42 mm，孔深5 m，沿巷道共布置3個鉆孔測試斷面，斷面間距10 m，每個斷面內共布設5 個鉆孔。分別位于巷道拱部、肩部和兩幫[1,2]。監測斷面選取南四上車場巷道兩個斷面，如圖1所示。

圖1 監測點位置示意圖

圖2 監測鉆孔布置示意圖

圖3為A斷面1#鉆孔的部分視頻圖。由圖中影像信息可知，鉆孔內巖體的破壞程度主要可以分為嚴重破壞，位于鉆孔最外端，此處收到的工程擾動程度最大，巖體在開挖卸荷與擾動作用下呈現嚴重破碎狀態；沿鉆孔深度方向，巖體破壞程度逐漸減弱，分別呈現為破壞、裂縫和較完整圍巖。

圖3 斷面A左幫水平孔內視頻截圖

通過對各鉆孔內破裂程度的識別進而圈定破裂深度，連接同一斷面內5 個鉆孔的破裂深度以此判斷巷道損傷程度并指導精準支護方案的制定。

斷面A、B和C的圍巖破裂狀態如圖4所示。

圖4 圍巖破裂狀態

由圖4可以看出斷面A和B的圍巖破裂程度呈現出右幫大于左幫的分布狀態。巷道破碎圍巖主要集中在1.5 m～3.7 m深的范圍內，其中斷面A圍巖破裂范圍為1.2 m～3.7 m，斷面B 圍巖破裂范圍為1.5 m～3.5 m，斷面C圍巖破裂范圍為1.1 m～3.6 m。……