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[摘 要]杉矿自进入二水平以来，随开采深度与开采区域的变化，为适应现场顶板安全管理发展的需要，巷道支护曾经历了金属三节棚、锚喷、锚网喷、锚网喷注、锚网索喷注等发展历程。其间虽出现多起未遂大、小冒顶事故，但随着巷道支护体系的不断完善，特别是锚索技术的全面推广应用，大跨度、大断面巷道支护，已基本能满足现场生产需要。
[关键词]采区；上山；水平；支护
中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）07-0041-01
一、复杂矿压下的软岩巷道支护失效的原因分析
1、巷道布置层位
由于受布巷空间影响二水平下山首采区S30、N30采区中部上山系统距煤层较近，（两区中N30采区中部上山系统距煤层相对较远，详见附图）。特别是S30采区受断层组切割，部分上山段已近于揭露主采层B3+4煤层。相当部分巷段处于软岩或较软岩层中，给掘进支护和后期维护带来了难度。
2、构造影响
从近年其它区域及S30、N30区域失修巷段地质因素分析，失修点、段基本上均为地质构造带或向斜轴部应力集中区等，围岩破碎整体性差、岩性软。
3、施工操作质量
（1）失修巷段均暴露出喷厚不均、喷厚不足的问题，首要原因为巷道成形未达要求，其次是操作作业质量不高。
（2）金属网联网、压网差，未能整体发挥筋网作用。
（3）养护差、砼强度降低。
4、支护技术设计缺陷
（1）锚杆无预应力或预应力太小，在破碎顶板条件下未能充分发挥主动支护的成拱、挤压作用。
（2）治顶治帮未治底。
（3）8# 铅丝手编网，节点未焊接，为柔性网，未能充分起到钢筋作用。
（4）破碎围岩掘进、维修只实施了浅层锚注，再生围岩圈太薄，总体强度不高，注后再变形未能避免。
二、高突矿井、复杂矿压下的软岩支护技术
1、实施方案
（1）强力推进光面爆破，控制巷道成型。为整体发挥支护体系作用创造工艺基础条件。
（2）技术改进方案：
①改平板小锚盘为预应力大锚盘；
②改手编柔性网为机制网或手工钢筋网
③增设巷底部锁脚锚杆
具体强化支护体系设计方案为：
方案一：采用“预应力锚杆（普通锚杆与预应力锚盘结合）、+机织金属网+拱部大锚盘+帮部小锚盘+锁脚锚杆+喷浆”作永久支护；
方案二：采用“预应力锚杆、普通锚杆+机织金属网+拱部大锚盘+帮部小锚盘+喷浆”作永久支护，取消锁脚锚杆。
方案三：采用“全断面预应力锚杆+起拱线以上金属焊接网 +拱、帮大锚盘+锁脚锚盘+喷浆” 作永久支护。
方案四：采用“全断面预应力锚杆+全断面金属焊接网+拱、帮大锚盘+锁脚锚杆+喷浆” 作永久支护。
方案五：采用“全断面预应力锚杆+起拱线以上金属焊接网+拱、帮大锚盘+喷浆” 作永久支护，取消锁脚锚杆。
经比较杉司选择了“全断面预应力长锚杆+全断面机织金属网+拱、帮大锚盘+锁脚锚杆+喷浆”，并辅以锚索注浆等辅助技术，作为复杂矿压下软岩巷道支护体系的方案。通过该方案在S30、N30区域近4个月的生产实践，并与原方案在掘进期间和成巷后的顶、帮、底板的实际状况相对比，效果较为明显。在此次专题会议之前，S30、N30区域累计掘进巷道近5000m，巷道失修率在30%以上；而按专题会议之后决定的方案施工的所有巷道中，巷道失修率不足5%。这一定程度说明所采取的这些强化支护技术是有效的。它的进一步实施、完善，对于减少上述区域后期的井巷维护、提高企业经济效益，都将起到积极作用。
2、施工要求
（1）严格管理和控制好开挖、成形关。
即：严格按中（腰）线画弧打眼、爆破。要求周边眼间距≯300mm，装药量≯300g，以提高光爆效果，减小对围岩松动破坏圈。
（2）严格巷道支护工序管理。
将S30、N30等深埋区域的巷道施工工序改为：炮后临时支护→敲帮找顶→对新暴露的围岩先进行素喷（厚20～30mm）→打锚杆眼、安装锚杆→挂金属网→公司有关部门对隐蔽工程进行验收。合格后，再复喷至设计厚度。且巷道在喷浆前，必须将松散煤、岩全部找净，喷浆厚度、强度全部符合规程（或措施）要求。喷浆后的洒水养护期不得少于7天（耙矸机前、后各50.0m范围内，每班洒水养护不得少于1次）。
（3）支护参数及材料规格。
a、锚杆（锚索）规格：对围岩正常地段，全断面采用Φ16×2000mm的金属锚杆（要求挂眼位置与终孔布置必须符合设计要求），并在两帮与底板结合部按1.0m走向间距各增加一排“锁脚”锚杆。对围岩破碎地段，除按上述要求进行支护外，还考虑沿巷道走向适当增加锚索。
b、锚盘及螺帽：将原普通锚盘改为预应力锚盘，其规格加大为：长×宽×厚=150×150×6mm；锚杆螺帽由现有二颗减少为一颗。其长度、厚度适当加大。
c、金属网：将原12#铅丝手编网改为8～10#铅丝机编网。要求挂网前必须找净顶、帮的危岩活石，网子必须紧贴岩面。
d、熟料：采取可靠措施，以解决熟料受潮、淋水的问题；熟料下井后，运输时间控制在八小时以内，且必须及时使用。
e、对围岩特别松散、破碎地段，除按上述要求进行支护外，还增加注浆加固工艺。
f、严禁使用回收复用的锚杆。
3、组织管理措施
（1）为强化对S30、N30等高突区域、复杂矿压下的软岩支护体系改革的顺利实施，公司成立了组织领导小组和三个专业组。试验领导小组组长由公司总工程师担任，生产副总经理、安全副总经理、生产副总工程师任副组长，相关部门负责人为成员。三个专业组分别为技术管理组、组织执行组和监督管理组，由公司有关领导和部门负责人组成。我们明确了试验领导小组和三个专业组的职责。且要求技术管理组全面负责技术方案的制定、审查，对现场实施情况进行监督、检查，并负责向领导小组组长、副组长汇报工程进展情况及改进意见等。
（2）强化现场值班队干的管理与考核，对巷道成型、锚杆质量、金属网和喷浆等各工序质量要求以考核队干为主。
（3）矿压观测：由企划部负责制定观测方案，企划部、生产调度部技术组、地测组负责进行矿压观测和数据分析处理。公司有关领导和部门根据观测数据、分析结果定期或不定期专题研究，以制定出更有针对性的措施。
（4）加强部门对生产现场的管理监督力度。由生产调度部技术组、安监处综合组负责对隐蔽工程质量进行工序检查、驗收，并建立专门台帐进行管理。
三、初步结论意见及存在问题
1、根据目前S30、N30等区域实施高突矿井复杂矿压下的巷道布置及软岩支护技术以来，特别是自二00七年九月十一日公司召开的支护专题会议之后，新施工的S30人行下山+116～+198m段、S30+145m、+116m轨道石门、N30底板通风下山、N30材料下山+151m以下段等巷道，基本杜绝了原施工过程中存在的“边掘、边垮”或成巷后短时间内就出现顶板离层、局部冒落、喷体开裂、崩壳、底板隆起、锚盘变形的现象。这初步说明我们所采取的工程技术手段是有效的，基本达到了预期目的。
2、结合S30、N30区域目前的埋深、岩性、地质构造及矿压状况，我们目前所采取的技术手段是不够的（没有及时实施钢筋网工艺技术、深层锚注工艺技术），还没有从根本上彻底解决实施高突矿井复杂矿压下的巷道布置及软岩支护技术难题。从目前S30+116m、+145m轨道石门施工期间的实际状况来看，局部地段仍然存在成巷后在短时间内出现喷体开裂的现象。当上述设计支护体系各项技术全面实施、操作施工质量得到全面保证后，杉矿高突矿井复杂矿压下的软岩巷道支护问题可以得到解决。
参考文献
[1]杨忠东.大倾角工作面托复合顶板开采冒顶原因及处理措施研究[J].中国煤炭，2015（08）.
[关键词]采区；上山；水平；支护
中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）07-0041-01
一、复杂矿压下的软岩巷道支护失效的原因分析
1、巷道布置层位
由于受布巷空间影响二水平下山首采区S30、N30采区中部上山系统距煤层较近，（两区中N30采区中部上山系统距煤层相对较远，详见附图）。特别是S30采区受断层组切割，部分上山段已近于揭露主采层B3+4煤层。相当部分巷段处于软岩或较软岩层中，给掘进支护和后期维护带来了难度。
2、构造影响
从近年其它区域及S30、N30区域失修巷段地质因素分析，失修点、段基本上均为地质构造带或向斜轴部应力集中区等，围岩破碎整体性差、岩性软。
3、施工操作质量
（1）失修巷段均暴露出喷厚不均、喷厚不足的问题，首要原因为巷道成形未达要求，其次是操作作业质量不高。
（2）金属网联网、压网差，未能整体发挥筋网作用。
（3）养护差、砼强度降低。
4、支护技术设计缺陷
（1）锚杆无预应力或预应力太小，在破碎顶板条件下未能充分发挥主动支护的成拱、挤压作用。
（2）治顶治帮未治底。
（3）8# 铅丝手编网，节点未焊接，为柔性网，未能充分起到钢筋作用。
（4）破碎围岩掘进、维修只实施了浅层锚注，再生围岩圈太薄，总体强度不高，注后再变形未能避免。
二、高突矿井、复杂矿压下的软岩支护技术
1、实施方案
（1）强力推进光面爆破，控制巷道成型。为整体发挥支护体系作用创造工艺基础条件。
（2）技术改进方案：
①改平板小锚盘为预应力大锚盘；
②改手编柔性网为机制网或手工钢筋网
③增设巷底部锁脚锚杆
具体强化支护体系设计方案为：
方案一：采用“预应力锚杆（普通锚杆与预应力锚盘结合）、+机织金属网+拱部大锚盘+帮部小锚盘+锁脚锚杆+喷浆”作永久支护；
方案二：采用“预应力锚杆、普通锚杆+机织金属网+拱部大锚盘+帮部小锚盘+喷浆”作永久支护，取消锁脚锚杆。
方案三：采用“全断面预应力锚杆+起拱线以上金属焊接网 +拱、帮大锚盘+锁脚锚盘+喷浆” 作永久支护。
方案四：采用“全断面预应力锚杆+全断面金属焊接网+拱、帮大锚盘+锁脚锚杆+喷浆” 作永久支护。
方案五：采用“全断面预应力锚杆+起拱线以上金属焊接网+拱、帮大锚盘+喷浆” 作永久支护，取消锁脚锚杆。
经比较杉司选择了“全断面预应力长锚杆+全断面机织金属网+拱、帮大锚盘+锁脚锚杆+喷浆”，并辅以锚索注浆等辅助技术，作为复杂矿压下软岩巷道支护体系的方案。通过该方案在S30、N30区域近4个月的生产实践，并与原方案在掘进期间和成巷后的顶、帮、底板的实际状况相对比，效果较为明显。在此次专题会议之前，S30、N30区域累计掘进巷道近5000m，巷道失修率在30%以上；而按专题会议之后决定的方案施工的所有巷道中，巷道失修率不足5%。这一定程度说明所采取的这些强化支护技术是有效的。它的进一步实施、完善，对于减少上述区域后期的井巷维护、提高企业经济效益，都将起到积极作用。
2、施工要求
（1）严格管理和控制好开挖、成形关。
即：严格按中（腰）线画弧打眼、爆破。要求周边眼间距≯300mm，装药量≯300g，以提高光爆效果，减小对围岩松动破坏圈。
（2）严格巷道支护工序管理。
将S30、N30等深埋区域的巷道施工工序改为：炮后临时支护→敲帮找顶→对新暴露的围岩先进行素喷（厚20～30mm）→打锚杆眼、安装锚杆→挂金属网→公司有关部门对隐蔽工程进行验收。合格后，再复喷至设计厚度。且巷道在喷浆前，必须将松散煤、岩全部找净，喷浆厚度、强度全部符合规程（或措施）要求。喷浆后的洒水养护期不得少于7天（耙矸机前、后各50.0m范围内，每班洒水养护不得少于1次）。
（3）支护参数及材料规格。
a、锚杆（锚索）规格：对围岩正常地段，全断面采用Φ16×2000mm的金属锚杆（要求挂眼位置与终孔布置必须符合设计要求），并在两帮与底板结合部按1.0m走向间距各增加一排“锁脚”锚杆。对围岩破碎地段，除按上述要求进行支护外，还考虑沿巷道走向适当增加锚索。
b、锚盘及螺帽：将原普通锚盘改为预应力锚盘，其规格加大为：长×宽×厚=150×150×6mm；锚杆螺帽由现有二颗减少为一颗。其长度、厚度适当加大。
c、金属网：将原12#铅丝手编网改为8～10#铅丝机编网。要求挂网前必须找净顶、帮的危岩活石，网子必须紧贴岩面。
d、熟料：采取可靠措施，以解决熟料受潮、淋水的问题；熟料下井后，运输时间控制在八小时以内，且必须及时使用。
e、对围岩特别松散、破碎地段，除按上述要求进行支护外，还增加注浆加固工艺。
f、严禁使用回收复用的锚杆。
3、组织管理措施
（1）为强化对S30、N30等高突区域、复杂矿压下的软岩支护体系改革的顺利实施，公司成立了组织领导小组和三个专业组。试验领导小组组长由公司总工程师担任，生产副总经理、安全副总经理、生产副总工程师任副组长，相关部门负责人为成员。三个专业组分别为技术管理组、组织执行组和监督管理组，由公司有关领导和部门负责人组成。我们明确了试验领导小组和三个专业组的职责。且要求技术管理组全面负责技术方案的制定、审查，对现场实施情况进行监督、检查，并负责向领导小组组长、副组长汇报工程进展情况及改进意见等。
（2）强化现场值班队干的管理与考核，对巷道成型、锚杆质量、金属网和喷浆等各工序质量要求以考核队干为主。
（3）矿压观测：由企划部负责制定观测方案，企划部、生产调度部技术组、地测组负责进行矿压观测和数据分析处理。公司有关领导和部门根据观测数据、分析结果定期或不定期专题研究，以制定出更有针对性的措施。
（4）加强部门对生产现场的管理监督力度。由生产调度部技术组、安监处综合组负责对隐蔽工程质量进行工序检查、驗收，并建立专门台帐进行管理。
三、初步结论意见及存在问题
1、根据目前S30、N30等区域实施高突矿井复杂矿压下的巷道布置及软岩支护技术以来，特别是自二00七年九月十一日公司召开的支护专题会议之后，新施工的S30人行下山+116～+198m段、S30+145m、+116m轨道石门、N30底板通风下山、N30材料下山+151m以下段等巷道，基本杜绝了原施工过程中存在的“边掘、边垮”或成巷后短时间内就出现顶板离层、局部冒落、喷体开裂、崩壳、底板隆起、锚盘变形的现象。这初步说明我们所采取的工程技术手段是有效的，基本达到了预期目的。
2、结合S30、N30区域目前的埋深、岩性、地质构造及矿压状况，我们目前所采取的技术手段是不够的（没有及时实施钢筋网工艺技术、深层锚注工艺技术），还没有从根本上彻底解决实施高突矿井复杂矿压下的巷道布置及软岩支护技术难题。从目前S30+116m、+145m轨道石门施工期间的实际状况来看，局部地段仍然存在成巷后在短时间内出现喷体开裂的现象。当上述设计支护体系各项技术全面实施、操作施工质量得到全面保证后，杉矿高突矿井复杂矿压下的软岩巷道支护问题可以得到解决。
参考文献
[1]杨忠东.大倾角工作面托复合顶板开采冒顶原因及处理措施研究[J].中国煤炭，2015（08）.