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摘 要：本文在简要介绍伊犁一矿研究背景的基础上，对伊犁矿区深部进行了确定。然后，比较详细地研究了伊犁一矿巷道矿压观测站布置、巷道矿压规律显现规律以及伊犁矿区深部巷道特点及支护技术。
关键词：伊犁矿区;深部巷道;矿压显现支护技术;矿区深部
0 研究背景
伊犁矿区是我国一个重要的矿区，对伊犁乃至新疆整个地区矿业的发展都有一定的代表性，伊犁一矿深部巷道作为伊犁矿区施工的一个难点与要点，没有施工经验，加强对伊犁一矿深部巷道的研究具有很强的实践意义。同时矿压显现支护技术作为矿区深部一项重要技术，在很多矿区都得到了应用。综上所述，加强对伊犁矿区深部巷道矿压显现支护技术的研究具有很重要的现实意义与实践意义。
1 伊犁矿区深部的确定
一般而言，当矿山深部超过600米被称为深井开采，但不同国家定义又不尽相同，例如德国将埋深超过800-1000m定义为深井，超过1200m定位为超深井，日本则是600m，英国与波兰则定义为750m。就我国而言，我国将400m以下的定义为浅深井，400-800m为中深矿井，800-1200m为深矿井，超过1200m为特深矿井;然而对于不同行业定义也不一样，煤矿的深部可开采深度为800-1500m，金属矿山则是1000-2000m。对于深部的学术定义，学术界给出了临界深度这个概念：随着深度的增加，工程岩体出现了非线性物理力学现象的深度。另外，非线性物理和力学开始出现的深度称之为上临界深度，非线性物理与力学频繁出现的深度为下临界深度。
伊犁矿区由于下古生代时加里东变质褶皱带组成的山体隆起，南北天山发育成地槽，海西晚期的晚石炭世地槽开始回返，二跌末世火山喷发，地壳发生强烈褶皱断裂，差异性升降运动显著，山体上升，谷底下陷，被一系列断裂分割的山地与山间盆地伴随而生。根据伊犁地区地形地貌特征、构造分析可知，该地区以南北水平应力为主导，水平应力一直处于调整状态，因此本矿区应力分布与该地区应力分布相吻合，即南北向水平应力较大，并具有集中趋势。
2 伊犁一矿巷道矿压观测站布置
伊犁一矿巷道矿压观测站的布置，应该根据伊犁地区的实际情况进行，包括（1）锚杆（索）应力在线监测。在+675m水平巷道每50米安设1组监测仪，监测锚杆（索）在施工过程中应力变化。（2）巷道表面变形观测。在3层煤中随着掘进工作面前进，在掘进工作面10米范围内布置巷道收敛监测点，每间距50米采用十字方法进行布点，每个断面内达顶底板方向和两帮方向的锚杆，采用收敛计测量巷道顶底板和两帮的移近量。
3 伊犁巷道矿压规律显现规律
对于矿压显现规律，虽然不同的地区可能不尽相同，例如新疆伊犁与山西临沂等，但是巷道矿压规律都呈现一定的规律。
巷道在掘进成巷以后，会导致巷道附近的围岩应力再一次进行重新分布，致使径向应力降低，切向应力逐渐增大并在最边上达到最大，当它超过极限强度时，便会导致巷道破坏。随着破坏向围岩深处发展，岩块抗压强度逐渐加大，直至岩体强大超过支撑压力。
通过对巷道收敛观测分为三个阶段，具体情况见表1和图1。
？誗 第一阶段：进入3层煤到3煤6号联络巷，埋深164米-306米，前期对巷道进行巷道收敛监测，巷道矿压监测断面包括1个多参数（含收敛测点）测试面和3个表面收敛监测断面。
？誗 第二阶段：3煤6号联络巷到3煤7号联络巷，埋深306米-348米，三煤辅助、回风下山巷道以及7#联络巷共布置了7个巷道围岩表面收敛监测断面。
？誗 第三阶段：3煤7号联络巷到+675水平井底车场，埋深348米-473米，前期在3煤7号联络巷以下安设巷道收敛监测点，+675m水平井底车场安设矿压收敛监测点及在线监测点。
由实际可知：通过矿压显现，即巷道变形情况和锚索应力变化情况，第一阶段和第二阶段，围岩表面没有破坏，第三阶段围岩破坏较为严重，特别是埋深在360米以下的巷道，矿压显现尤为突出，由图1可以看出，掘进工作面施工对巷道围岩应力影响较为剧烈。
表1 巷道收敛观测数据表
4 伊犁矿区深部巷道支护技术研究
支护作为安全保障的最主要的方式，必然应该加强支护技术，本文主要从以下四个方面进行阐述：（1）有效支护的必要性，（2）支护形式的选择，（3）支护参数的选择，（4）注浆加固的研究。
（1）有效支护的必要性。伊犁一矿在进行深部施工时，围岩的变形是不可避免的，进行有效支护是为了缓解甚至是减少围岩的变形。在巷道开挖以后，附近的围岩会有三向受力直接变为二向受力状态，如果此时岩块的强度不够，岩块将会受到破坏，随着破坏的加剧，就需要对破坏进行处理，而进行有效支护可以实现围岩三向受力，也就是说能够恢复围岩的强度，增加其完整性与稳定性，减小其变形量，矿压显现降低。
（2）支护形式的选择。一般而言，支护形式有主动支护与被动支护，参照伊犁一矿的实际情况，应以主动支护为主，因为主动支护比被动支护效果要好。被动支护方式有工字钢、U型钢等等，而采用锚杆支护与其它支护形式的结合能够有效地提高围岩的稳定性与强度。因此，顶板常采用U型钢与锚杆支护整合，伊犁矿区深部可采用锚网喷、高强锚索、局部U型棚支护，能实现较好的效果。而对于底鼓比较严重的地区，一般采用锚杆、钻孔泄压、封闭金属支架及反底拱施工等等。
（3）支护参数的选择。参数的选择直接决定最终的支护效果，一般需要确定的参数有预紧力、锚杆（索）的长度、锚杆（索）密度、锚杆（索）排距、支架间距、支架钢材型号、浇注混凝土的标号及厚度等等。
（4）注浆加固的研究。由于伊犁矿区属于煤层顶底板属于弱胶结饱水软岩，煤体抗压强度底，環向裂隙和径向裂隙均比较发育，根据钻孔电视观察围岩松动圈已达8.7米，大松动圈的范围已经超过锚杆的锚固范围，因此锚杆的支护效果大大降低，锚索的作用将加强。从另一方面看，这为巷道围岩注浆提供了较为理想的注浆状态。
5 研究结语
伊犁一矿是伊犁矿区首个千万吨级矿井，建设过程中摸索的经验对伊犁地区矿山建设巷道支护具有重大意义。伊犁矿区深部巷道施工必须根据当地的实际情况，有针对性的采用施工方法与技术，在保证经济利益的同时，也要保证施工安全。
参考文献
[1]马其华，王宜泰.深井沿空巷道小煤柱护巷机理及支护技术[J].采矿与安全工程学报.2009， 26（4）.
[2]张农，高明仕.煤巷高强预应力锚杆支护技术与应用[J].中国矿业大学学报.2004， 33（5）.
[3]赵元放，张向阳，涂敏.大倾角煤层开采顶板垮落特征及矿压显现规律[J].采矿与安全工程学报.2007， 24（2）.
关键词：伊犁矿区;深部巷道;矿压显现支护技术;矿区深部
0 研究背景
伊犁矿区是我国一个重要的矿区，对伊犁乃至新疆整个地区矿业的发展都有一定的代表性，伊犁一矿深部巷道作为伊犁矿区施工的一个难点与要点，没有施工经验，加强对伊犁一矿深部巷道的研究具有很强的实践意义。同时矿压显现支护技术作为矿区深部一项重要技术，在很多矿区都得到了应用。综上所述，加强对伊犁矿区深部巷道矿压显现支护技术的研究具有很重要的现实意义与实践意义。
1 伊犁矿区深部的确定
一般而言，当矿山深部超过600米被称为深井开采，但不同国家定义又不尽相同，例如德国将埋深超过800-1000m定义为深井，超过1200m定位为超深井，日本则是600m，英国与波兰则定义为750m。就我国而言，我国将400m以下的定义为浅深井，400-800m为中深矿井，800-1200m为深矿井，超过1200m为特深矿井;然而对于不同行业定义也不一样，煤矿的深部可开采深度为800-1500m，金属矿山则是1000-2000m。对于深部的学术定义，学术界给出了临界深度这个概念：随着深度的增加，工程岩体出现了非线性物理力学现象的深度。另外，非线性物理和力学开始出现的深度称之为上临界深度，非线性物理与力学频繁出现的深度为下临界深度。
伊犁矿区由于下古生代时加里东变质褶皱带组成的山体隆起，南北天山发育成地槽，海西晚期的晚石炭世地槽开始回返，二跌末世火山喷发，地壳发生强烈褶皱断裂，差异性升降运动显著，山体上升，谷底下陷，被一系列断裂分割的山地与山间盆地伴随而生。根据伊犁地区地形地貌特征、构造分析可知，该地区以南北水平应力为主导，水平应力一直处于调整状态，因此本矿区应力分布与该地区应力分布相吻合，即南北向水平应力较大，并具有集中趋势。
2 伊犁一矿巷道矿压观测站布置
伊犁一矿巷道矿压观测站的布置，应该根据伊犁地区的实际情况进行，包括（1）锚杆（索）应力在线监测。在+675m水平巷道每50米安设1组监测仪，监测锚杆（索）在施工过程中应力变化。（2）巷道表面变形观测。在3层煤中随着掘进工作面前进，在掘进工作面10米范围内布置巷道收敛监测点，每间距50米采用十字方法进行布点，每个断面内达顶底板方向和两帮方向的锚杆，采用收敛计测量巷道顶底板和两帮的移近量。
3 伊犁巷道矿压规律显现规律
对于矿压显现规律，虽然不同的地区可能不尽相同，例如新疆伊犁与山西临沂等，但是巷道矿压规律都呈现一定的规律。
巷道在掘进成巷以后，会导致巷道附近的围岩应力再一次进行重新分布，致使径向应力降低，切向应力逐渐增大并在最边上达到最大，当它超过极限强度时，便会导致巷道破坏。随着破坏向围岩深处发展，岩块抗压强度逐渐加大，直至岩体强大超过支撑压力。
通过对巷道收敛观测分为三个阶段，具体情况见表1和图1。
？誗 第一阶段：进入3层煤到3煤6号联络巷，埋深164米-306米，前期对巷道进行巷道收敛监测，巷道矿压监测断面包括1个多参数（含收敛测点）测试面和3个表面收敛监测断面。
？誗 第二阶段：3煤6号联络巷到3煤7号联络巷，埋深306米-348米，三煤辅助、回风下山巷道以及7#联络巷共布置了7个巷道围岩表面收敛监测断面。
？誗 第三阶段：3煤7号联络巷到+675水平井底车场，埋深348米-473米，前期在3煤7号联络巷以下安设巷道收敛监测点，+675m水平井底车场安设矿压收敛监测点及在线监测点。
由实际可知：通过矿压显现，即巷道变形情况和锚索应力变化情况，第一阶段和第二阶段，围岩表面没有破坏，第三阶段围岩破坏较为严重，特别是埋深在360米以下的巷道，矿压显现尤为突出，由图1可以看出，掘进工作面施工对巷道围岩应力影响较为剧烈。
表1 巷道收敛观测数据表
4 伊犁矿区深部巷道支护技术研究
支护作为安全保障的最主要的方式，必然应该加强支护技术，本文主要从以下四个方面进行阐述：（1）有效支护的必要性，（2）支护形式的选择，（3）支护参数的选择，（4）注浆加固的研究。
（1）有效支护的必要性。伊犁一矿在进行深部施工时，围岩的变形是不可避免的，进行有效支护是为了缓解甚至是减少围岩的变形。在巷道开挖以后，附近的围岩会有三向受力直接变为二向受力状态，如果此时岩块的强度不够，岩块将会受到破坏，随着破坏的加剧，就需要对破坏进行处理，而进行有效支护可以实现围岩三向受力，也就是说能够恢复围岩的强度，增加其完整性与稳定性，减小其变形量，矿压显现降低。
（2）支护形式的选择。一般而言，支护形式有主动支护与被动支护，参照伊犁一矿的实际情况，应以主动支护为主，因为主动支护比被动支护效果要好。被动支护方式有工字钢、U型钢等等，而采用锚杆支护与其它支护形式的结合能够有效地提高围岩的稳定性与强度。因此，顶板常采用U型钢与锚杆支护整合，伊犁矿区深部可采用锚网喷、高强锚索、局部U型棚支护，能实现较好的效果。而对于底鼓比较严重的地区，一般采用锚杆、钻孔泄压、封闭金属支架及反底拱施工等等。
（3）支护参数的选择。参数的选择直接决定最终的支护效果，一般需要确定的参数有预紧力、锚杆（索）的长度、锚杆（索）密度、锚杆（索）排距、支架间距、支架钢材型号、浇注混凝土的标号及厚度等等。
（4）注浆加固的研究。由于伊犁矿区属于煤层顶底板属于弱胶结饱水软岩，煤体抗压强度底，環向裂隙和径向裂隙均比较发育，根据钻孔电视观察围岩松动圈已达8.7米，大松动圈的范围已经超过锚杆的锚固范围，因此锚杆的支护效果大大降低，锚索的作用将加强。从另一方面看，这为巷道围岩注浆提供了较为理想的注浆状态。
5 研究结语
伊犁一矿是伊犁矿区首个千万吨级矿井，建设过程中摸索的经验对伊犁地区矿山建设巷道支护具有重大意义。伊犁矿区深部巷道施工必须根据当地的实际情况，有针对性的采用施工方法与技术，在保证经济利益的同时，也要保证施工安全。
参考文献
[1]马其华，王宜泰.深井沿空巷道小煤柱护巷机理及支护技术[J].采矿与安全工程学报.2009， 26（4）.
[2]张农，高明仕.煤巷高强预应力锚杆支护技术与应用[J].中国矿业大学学报.2004， 33（5）.
[3]赵元放，张向阳，涂敏.大倾角煤层开采顶板垮落特征及矿压显现规律[J].采矿与安全工程学报.2007， 24（2）.