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摘要：顾桥矿南翼胶带机大巷在地质异常带内掘进，由于南翼大巷地质异常带内区域断层众多，构造极为复杂，岩体异常破碎。锚杆锚固效果比预期小很多。异常带内巷道变形量大、变形速度高、来压快、变形持续时间长，围岩变形对应力扰动和环境变化非常敏感，属于典型的软岩巷道支护技术难题。本文以顾桥矿南翼胶带机大巷底板治理为研究对象，进行了矿压观测分析，摸清了在地质异常带内架棚施工底鼓的矿压显现规律，得出在地质异常带掘进后1～10d内围岩变形最剧烈，平均底鼓速度达到80mm/d； 巷道掘进后10～30d内围岩变形速度变慢，平均两帮移近速度、顶底板速度降至40 mm/d；巷道掘進后30d以后围岩变形趋于稳定，平均两帮移近速度、顶底板速度降至20m/d等结论，对位于地质异常带内岩巷掘进中底板治理和围岩控制有一定的参考价值。
关键词：地质异常带、断层带、底鼓治理、马丽散注浆，矿压观测分析
1 工程概况
淮南矿业集团顾桥煤矿-780m南翼胶带机大巷，在2009年8月揭露FD108断层后停头。在2010年地面预注浆挤压以及巷道上部松散岩体的自重产生以下变化：
1、巷道内的岩体发生蠕动，而使巷道内的实体揭露的煤体与预想的剖面差异较大。从现已揭露的情况分析，未掘进段内的松散岩体已蠕动。
2、由于注浆封堵和挤压作用，可能存在大量的煤包、瓦斯包、水包以及煤、瓦斯、水的混合包体。
泥岩、砂质泥岩：灰色～深灰色，泥质胶结，松散易碎，极易风化。呈粉末状或碎块状，遇水呈泥状。
煤层或煤线：黑色，染手，呈粉末状。
粉细砂岩：灰白色～灰色，胶结差，裂隙发育，异常破碎。
本次掘进段处于FD108断层与FD108-a断层之间，小断层及构造异常发育。两个断层影响带内岩石破碎，泥化，崩解。遇水泥化，巷道变形大，巷道难以支护、变形、底鼓严重。水文地质条件、工程地质条件、瓦斯地质条件复杂。受断层影响，岩层产状变化较大，可能对掘进会产生很大影响。
顾桥矿井为地温异常区，该巷道岩石原始温度预计在38～40℃。
由于南翼大巷地质异常带内区域断层众多，构造极为复杂，岩体异常破碎，巷道变形严重，两帮由原来6120mm，变化为5600mm，断面收缩500mm宽，底鼓异常严重，累计底鼓量2680mm，经矿领导和矿大课题组讨论决定，底板治理分两阶段进行，第一阶段底板浅孔注马丽散，第二阶段底板治理方案根据矿压显现情况另行确定。
2 第一阶段底板治理方案
由于南翼大巷地质异常带内区域断层众多，构造极为复杂，岩体异常破碎，底鼓异常严重，累计底鼓量达2680mm。
2.1、底板注马丽散方案
1、底板治理范围：治理范围为第一段开始处到现在的刮板机头段共160棚。
2、卧底：以20m为一个单元，卧底后底板距巷道设计底板高度0.5m。
3、注浆参数设计：以20m为一个单元，进行底板浅孔注马丽散。注浆管长度2.0 m，孔深2.5m，每断面2孔，排距4 m，封孔深度为1.0m；注浆压力1～3MPa。注浆材料采用化学浆马丽散。
4、注浆工艺顺序：采用交替间隔反复式注浆。先施工左侧底板奇数孔1-1、1-3、1-5孔注浆，再施工右侧底板奇数孔2-1、2-3、2-5注浆。奇数孔注浆结束后，施工左侧底板偶数孔1-2、1-4、1-6孔注浆，再施工右侧底板偶数孔2-2、2-4、2-6孔注浆。第一阶段底板注浆孔布置及施工顺序如图1所示。
3 第一阶段底板治理注马丽散情况
南翼胶带机大巷第一段前40棚底板实际注化学浆14个孔。底板注马丽散情况如下：
1）由于浅孔注马丽散，导致底鼓严重，更改方案为深孔底板注浆：底板注浆孔孔深8.0m，注浆管长度6.0 m，封孔深度为2.0m，采用封孔器封孔。注浆材料采用马丽散KS。第一段前16m累计注浆14孔，累计注浆量414桶，约合11.04吨。
2）4、8、11、13孔注浆压力达到设计压力8MPa要求，其余孔的注浆压力达不到设计要求的8-10MPa，压力只能达到3-4 MPa。图中所标注的即为注浆过程中的最大压力（终压）。
3）注浆过程中现象：底板有大量出水、部分孔有漏浆现象。
4 第一阶段底板治理注马丽散底鼓矿压观测情况
4.1 表面位移观测情况
4.1.1、巷道严重底鼓的原因分析
由于异常带内大巷围岩以含膨胀性矿物的泥岩和含较多泥质的粉砂岩为主，层理、节理较发育，岩层结构为薄层裂隙化组合，强度较低，尤其是抗剪切能力较弱，出现遇水膨胀和泥化现象，对巷道变形和严重底鼓起着决定性的作用。由于巷道穿过地层的地质构造非常复杂，易引发巷道变形破坏。巷道围岩受浸水或风化后变化表现为强度降低；泥质胶结的岩层的泥化、崩解，甚至强度完全丧失；含有蒙脱石、伊利石等膨胀性矿物岩层，浸水后产生膨胀性底鼓。这些区域的巷道破坏情况明显比围岩比较干燥的地方严重，底鼓程度也较一般地段大得多。
4.1.2、底板变形和卧底情况：
南翼主胶带机巷于2010年5月13日开始改棚，严重变形段以平均2棚/天的速度施工，进入垮冒封闭段后以平均1.5棚/天的速度施工，从大变形段外侧开始修复，长度150米，现已修复127米，已进入到巷道实体，修复起茬外口还剩25米待修复。其中，已修复段④测点+14m至老封闭墙30m，巷道两帮变形严重，已不足3.3m，还需要重新再修复；底板底鼓异常严重，最大底鼓量达到了2902mm，从开始修复到现在各个地点进行大的卧底有13次，卧底高度从200mm-1000mm，有的地点已重复卧底多次。
4.1.3、测点观测情况： 随南翼胶带机大巷的修复，安设的测点围岩变形如表2-1所示，X1、X2為第一段测点，X3～X9为第二段测点。SJ52为刚进入地质异常带时的地质测量点。测点变形如表2所示。
5 矿压观测分析
1）X1#测点巷道掘进60d后底鼓量高达1000mm，底鼓最大速度为47mm/d，19d后底板卧底600mm，浅注水泥浆后，底鼓速度由之前的12 mm/d变为21mm/d。说明在卧底浅注水泥浆的扰动影响下底鼓速度存在明显的上升现象。
2）X1#测点位于第一段内，经过多次卧底和初步的底板治理，X4#测点位于第二段内，经过多次卧底，但没有进行底板注马丽散的初步治理，第二段底鼓量明显大于第一段，X1#到现在为止底鼓量为1200mm， X4#到现在为止底鼓量却达到3215mm。
3）X1#测点在2010年8月10日开始深孔注化学浆后，巷道底鼓速度从1 mm/d变为6 mm/d，在8月27日注浆结束后，巷道底鼓速度恢复为1 mm/d。深孔注马丽散的扰动要小于卧底后的扰动及注水泥浆的扰动。
4）底板注化学浆情况表明化学浆可注性好、注浆量大。底板注水泥浆后仍能继续注入大量化学浆，底板化学浆注浆可将水置换出来，同时水泥凝结后会产生多余的反应水，而注化学浆则无富余反应水，可减少水对围岩的浸蚀泥化作用，有利于底板的维护。
6 主要结论
本文以顾桥矿南翼胶带机大巷底板治理中注化学浆为研究对象，通过矿压观测分析得出，巷道在地质异常带掘进后1～10d内围岩变形最剧烈，平均底鼓速度达到80mm/d； 巷道掘进后10～30d内围岩变形速度变慢，平均两帮移近速度、顶底板速度降至40 mm/d；巷道掘进后30d以后围岩变形趋于稳定，平均两帮移近速度、顶底板速度降至20m/d，底板注马丽散后的效果达到理想效果，以下是对底板注马丽散后的效果分析：
1、底板化学浆注浆可将水置换出来：底板深孔注化学浆时，注浆孔及其附近水泱子均有水不断涌出，这表明底板化学浆注浆能将底板内积聚的水挤出，减少底板水对围岩的侵蚀，有利于底板的维护。
2、化学浆可注性好、注浆量大：底板尤其明显。修复第一段底板已注3次水泥浆，且每孔水泥浆注浆量很少，仅有4～5袋水泥。在此段继续进行化学浆注浆，14孔注浆量达到414桶（约合11.04吨），且部分孔的注浆压力未达到设计压力。
3、无富余反应水 由于水泥浆有泌水性，水泥凝结后会产生多余的反应水，而注化学浆则无富余反应水，可减少水对围岩的泥化作用。
参考文献
[1] 钱鸣高，刘昕成. 矿山压力及其控制. 煤炭工业出版社，1984
[2] 何满朝. 软岩巷道工程概论. 中国矿业大学出版社，1993
[3] 刘长武，陆士良. 三煤矿软岩巷道矿压显现与控制[J]. 中国矿业.1999（2）.
关键词：地质异常带、断层带、底鼓治理、马丽散注浆，矿压观测分析
1 工程概况
淮南矿业集团顾桥煤矿-780m南翼胶带机大巷，在2009年8月揭露FD108断层后停头。在2010年地面预注浆挤压以及巷道上部松散岩体的自重产生以下变化：
1、巷道内的岩体发生蠕动，而使巷道内的实体揭露的煤体与预想的剖面差异较大。从现已揭露的情况分析，未掘进段内的松散岩体已蠕动。
2、由于注浆封堵和挤压作用，可能存在大量的煤包、瓦斯包、水包以及煤、瓦斯、水的混合包体。
泥岩、砂质泥岩：灰色～深灰色，泥质胶结，松散易碎，极易风化。呈粉末状或碎块状，遇水呈泥状。
煤层或煤线：黑色，染手，呈粉末状。
粉细砂岩：灰白色～灰色，胶结差，裂隙发育，异常破碎。
本次掘进段处于FD108断层与FD108-a断层之间，小断层及构造异常发育。两个断层影响带内岩石破碎，泥化，崩解。遇水泥化，巷道变形大，巷道难以支护、变形、底鼓严重。水文地质条件、工程地质条件、瓦斯地质条件复杂。受断层影响，岩层产状变化较大，可能对掘进会产生很大影响。
顾桥矿井为地温异常区，该巷道岩石原始温度预计在38～40℃。
由于南翼大巷地质异常带内区域断层众多，构造极为复杂，岩体异常破碎，巷道变形严重，两帮由原来6120mm，变化为5600mm，断面收缩500mm宽，底鼓异常严重，累计底鼓量2680mm，经矿领导和矿大课题组讨论决定，底板治理分两阶段进行，第一阶段底板浅孔注马丽散，第二阶段底板治理方案根据矿压显现情况另行确定。
2 第一阶段底板治理方案
由于南翼大巷地质异常带内区域断层众多，构造极为复杂，岩体异常破碎，底鼓异常严重，累计底鼓量达2680mm。
2.1、底板注马丽散方案
1、底板治理范围：治理范围为第一段开始处到现在的刮板机头段共160棚。
2、卧底：以20m为一个单元，卧底后底板距巷道设计底板高度0.5m。
3、注浆参数设计：以20m为一个单元，进行底板浅孔注马丽散。注浆管长度2.0 m，孔深2.5m，每断面2孔，排距4 m，封孔深度为1.0m；注浆压力1～3MPa。注浆材料采用化学浆马丽散。
4、注浆工艺顺序：采用交替间隔反复式注浆。先施工左侧底板奇数孔1-1、1-3、1-5孔注浆，再施工右侧底板奇数孔2-1、2-3、2-5注浆。奇数孔注浆结束后，施工左侧底板偶数孔1-2、1-4、1-6孔注浆，再施工右侧底板偶数孔2-2、2-4、2-6孔注浆。第一阶段底板注浆孔布置及施工顺序如图1所示。
3 第一阶段底板治理注马丽散情况
南翼胶带机大巷第一段前40棚底板实际注化学浆14个孔。底板注马丽散情况如下：
1）由于浅孔注马丽散，导致底鼓严重，更改方案为深孔底板注浆：底板注浆孔孔深8.0m，注浆管长度6.0 m，封孔深度为2.0m，采用封孔器封孔。注浆材料采用马丽散KS。第一段前16m累计注浆14孔，累计注浆量414桶，约合11.04吨。
2）4、8、11、13孔注浆压力达到设计压力8MPa要求，其余孔的注浆压力达不到设计要求的8-10MPa，压力只能达到3-4 MPa。图中所标注的即为注浆过程中的最大压力（终压）。
3）注浆过程中现象：底板有大量出水、部分孔有漏浆现象。
4 第一阶段底板治理注马丽散底鼓矿压观测情况
4.1 表面位移观测情况
4.1.1、巷道严重底鼓的原因分析
由于异常带内大巷围岩以含膨胀性矿物的泥岩和含较多泥质的粉砂岩为主，层理、节理较发育，岩层结构为薄层裂隙化组合，强度较低，尤其是抗剪切能力较弱，出现遇水膨胀和泥化现象，对巷道变形和严重底鼓起着决定性的作用。由于巷道穿过地层的地质构造非常复杂，易引发巷道变形破坏。巷道围岩受浸水或风化后变化表现为强度降低；泥质胶结的岩层的泥化、崩解，甚至强度完全丧失；含有蒙脱石、伊利石等膨胀性矿物岩层，浸水后产生膨胀性底鼓。这些区域的巷道破坏情况明显比围岩比较干燥的地方严重，底鼓程度也较一般地段大得多。
4.1.2、底板变形和卧底情况：
南翼主胶带机巷于2010年5月13日开始改棚，严重变形段以平均2棚/天的速度施工，进入垮冒封闭段后以平均1.5棚/天的速度施工，从大变形段外侧开始修复，长度150米，现已修复127米，已进入到巷道实体，修复起茬外口还剩25米待修复。其中，已修复段④测点+14m至老封闭墙30m，巷道两帮变形严重，已不足3.3m，还需要重新再修复；底板底鼓异常严重，最大底鼓量达到了2902mm，从开始修复到现在各个地点进行大的卧底有13次，卧底高度从200mm-1000mm，有的地点已重复卧底多次。
4.1.3、测点观测情况： 随南翼胶带机大巷的修复，安设的测点围岩变形如表2-1所示，X1、X2為第一段测点，X3～X9为第二段测点。SJ52为刚进入地质异常带时的地质测量点。测点变形如表2所示。
5 矿压观测分析
1）X1#测点巷道掘进60d后底鼓量高达1000mm，底鼓最大速度为47mm/d，19d后底板卧底600mm，浅注水泥浆后，底鼓速度由之前的12 mm/d变为21mm/d。说明在卧底浅注水泥浆的扰动影响下底鼓速度存在明显的上升现象。
2）X1#测点位于第一段内，经过多次卧底和初步的底板治理，X4#测点位于第二段内，经过多次卧底，但没有进行底板注马丽散的初步治理，第二段底鼓量明显大于第一段，X1#到现在为止底鼓量为1200mm， X4#到现在为止底鼓量却达到3215mm。
3）X1#测点在2010年8月10日开始深孔注化学浆后，巷道底鼓速度从1 mm/d变为6 mm/d，在8月27日注浆结束后，巷道底鼓速度恢复为1 mm/d。深孔注马丽散的扰动要小于卧底后的扰动及注水泥浆的扰动。
4）底板注化学浆情况表明化学浆可注性好、注浆量大。底板注水泥浆后仍能继续注入大量化学浆，底板化学浆注浆可将水置换出来，同时水泥凝结后会产生多余的反应水，而注化学浆则无富余反应水，可减少水对围岩的浸蚀泥化作用，有利于底板的维护。
6 主要结论
本文以顾桥矿南翼胶带机大巷底板治理中注化学浆为研究对象，通过矿压观测分析得出，巷道在地质异常带掘进后1～10d内围岩变形最剧烈，平均底鼓速度达到80mm/d； 巷道掘进后10～30d内围岩变形速度变慢，平均两帮移近速度、顶底板速度降至40 mm/d；巷道掘进后30d以后围岩变形趋于稳定，平均两帮移近速度、顶底板速度降至20m/d，底板注马丽散后的效果达到理想效果，以下是对底板注马丽散后的效果分析：
1、底板化学浆注浆可将水置换出来：底板深孔注化学浆时，注浆孔及其附近水泱子均有水不断涌出，这表明底板化学浆注浆能将底板内积聚的水挤出，减少底板水对围岩的侵蚀，有利于底板的维护。
2、化学浆可注性好、注浆量大：底板尤其明显。修复第一段底板已注3次水泥浆，且每孔水泥浆注浆量很少，仅有4～5袋水泥。在此段继续进行化学浆注浆，14孔注浆量达到414桶（约合11.04吨），且部分孔的注浆压力未达到设计压力。
3、无富余反应水 由于水泥浆有泌水性，水泥凝结后会产生多余的反应水，而注化学浆则无富余反应水，可减少水对围岩的泥化作用。
参考文献
[1] 钱鸣高，刘昕成. 矿山压力及其控制. 煤炭工业出版社，1984
[2] 何满朝. 软岩巷道工程概论. 中国矿业大学出版社，1993
[3] 刘长武，陆士良. 三煤矿软岩巷道矿压显现与控制[J]. 中国矿业.1999（2）.