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摘要：基于陈四楼煤矿十五采区皮带下山（下平巷）采用锚网喷支护未达到预期效果的原因分析，且十五采区行人下山（下平巷），巷道围岩破碎，埋藏深，地压较大，巷道施工中支护难度大，巷道可锚性差，锚杆锚固无法控制巷道的变形。提出了对十五采区行人下山巷采用可缩性圆形钢棚与壁后注浆相结合的支护方式，实践表明，该支护方案有效的控制了巷道变形。对陈四楼煤矿具有类似工程地质及施工条件的其它深部采区软岩巷道支护方案的选择有重要的指导意义。
关键词：深部巷道 软岩巷道 壁后注浆 支护工艺
1 概述
软岩巷道支护一直是矿山安全开采中十分重要的技术难题，随着开采向纵深发展，软岩巷道支护问题就变得越来越突出，虽然锚喷支护在目前的软岩巷道支护中应用极其广泛，但在一些工程地质及施工条件较差的地区，锚喷支护无法满足支护要求。陈四楼煤矿十五采区行人下山巷在-720辅助水平回风巷内开口，南为已掘十五采区皮带下山（下平巷），北为实体岩石，西为已掘-720辅助水平回风巷，东为已掘十五采区行人下山（煤），开口处位于三1煤层及三1煤层顶底板砂质泥岩和泥岩中，预计施工过程中主要揭露细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩、铝质泥岩、中粒砂岩，最后从巷道底板揭露二2煤并进入全煤，与十五采区行人下山（煤）贯通。本区地质构造简单，区内整体上为单斜构造，对掘进影响不大。该巷道直接充水水源为二2煤层顶底板砂岩裂隙水，间接充水水源为太原组灰岩含水层，在断层及裂隙发育处涌水将有所增大，对工作面掘进有一定影响。预计正常涌水量为30m3/h，最大涌水量为60m3/h。而巷道掘进施工过程中主要受静地压力影响，因埋深较大，因此巷道施工中支护难度大。各地层特征详见表1。
2 支护方案分析
2.1 锚网喷支护分析 锚网喷支护属主动支护，锚杆能够使岩石从表面到内部形成岩石加固圈，充分发挥岩石自身承载能力，通过给锚杆的人工预紧力在围岩内形成压缩带，从而保证了岩石的完整性。同时还能起到销锚作用，提高岩石的抗剪切破坏能力。但类似工程十五采区皮带下山（下平巷）采用锚网喷支护，巷道围岩疏松破碎，矿压显现强烈，巷道变形严重，多次扩帮加强支护。从而得出，十五采区行人下山（下平巷）可锚性较差，不宜采用锚网喷支护。
2.2 可缩性圆形钢棚支护分析 可缩性圆形钢棚属于被动支护，深部软岩巷道施工的过程中，顶板、两帮岩石松软，架棚过程中岩石风化掉落，导致超挖。虽施工过程中用圆木背实，但当顶板及两帮突然来压时，由于圆木与周围岩石的不完整性，导致可缩性圆形棚变形严重。变形后的可缩性圆形棚受力不均匀，不能够有效的控制围岩变形。因此，单一可缩性圆形棚不能满足支护要求。
2.3 可缩性圆形钢棚与壁后注浆相结合支护分析 壁后注浆能够充实圆形棚后及岩石中间隙，使半圆木与岩石成为一个整体，能够有效的控制岩石的变形。因此该支护方案比较适合十五采区行人下山（下平巷），支护方案采用可缩性圆形钢棚与壁后注浆相结合的方式。
3 支护工艺
3.1 架棚施工工艺 首先搭建工作台。采用加工的“S”型钢筋挂钩配合“Φ12.5mm钢丝绳+钢管+圆环”上部搭长3000mm、宽300mm、厚70mm木板组成的平台。然后由验收员量取中腰线并检验巷道是否欠挖，欠挖部分必须用风镐刷至设计尺寸。上顶梁、上帮梁、上底梁并沿棚子铺设金属网及连接板与卡缆用风动扳手紧固至规定预紧力矩。最后，拆除工作台，对巷道进行喷浆封闭。
3.2 壁后注浆施工工艺 首先在施工注浆孔前，由验收员用红漆根据巷道中心、腰线在注浆孔设计位置点好孔位。使用风动凿岩机配合2.2m风钻杆施工注浆孔，施工正顶的注浆孔时，凿岩机司机及掌钎工可以站在渣车上进行施工，车辆必须双边打掩，气腿在渣车内平稳放置，距渣车边缘距离不小于200mm，确保施工安全。注浆结束后，由当班验收员进行验收，确保注浆孔不遗漏，并检查注浆质量。
4 结论
通过对陈四楼煤矿十五采区行人下山（下平巷）已施工巷道监测，结果为矿压显现不明显，可缩性圆形钢棚无变形。从而得出，可缩性圆形钢棚与壁后注浆相结合的支护方式适合深部软岩巷道。该支护方案解决了深部软岩巷道锚杆支护无法控制巷道变形的支护难题，现场实践表明，该支护方案有效的控制了巷道变形，实现了巷道稳定。对陈四楼煤矿具有类似工程地质及施工条件的其它深部采区软岩巷道支护方案的选择有重要的指导意义。
参考文献：
[1]何满潮，谢和平，彭苏萍，等.深部开采岩体力学研究[J].岩石力学与工程学报，2005，24（16）：2803-2813.
[2]刘文涛，何满潮，齐干，等.深部全煤巷道锚网耦合支护技术应用研究[J].采矿与安全工程学报，2006，23（3）：272-276.
[3]姜耀东，刘文岗，赵毅鑫，等.开滦矿区深部开采中巷道围岩稳定性研究[J].岩石力学与工程学报，2005，24（11）：1857-1862.
[4]孙晓明，何满潮.深部开采软岩巷道耦合支护数值模拟研究[J].中国矿业大学学报，2005，34（2）：166-169.
[5]张农.巷道滞后注浆围岩控制理论与实践[M].徐州：中国矿业大学出版社，2004.
[6]孙钧.岩石流变力学及其工程应用研究的若干进展[J].岩石力学与工程学报，2007，26（6）：1081-1103.
[7]万志军，周楚良，罗兵全等.软岩巷道围岩非线性流变数学力学模型[J].中国矿业大学学报，2004，33（4）：468-472.
[8]张海明，董山.基于微震监测技术的深部岩爆预警和断层突水监测[J].金属矿山，2011，06.
作者简介：种波凯（1988-），男，河南永城人，助理工程师，2012年毕业于中国矿业大学土木工程专业，现在永煤集团陈四楼煤矿从事矿山建设工作。
关键词：深部巷道 软岩巷道 壁后注浆 支护工艺
1 概述
软岩巷道支护一直是矿山安全开采中十分重要的技术难题，随着开采向纵深发展，软岩巷道支护问题就变得越来越突出，虽然锚喷支护在目前的软岩巷道支护中应用极其广泛，但在一些工程地质及施工条件较差的地区，锚喷支护无法满足支护要求。陈四楼煤矿十五采区行人下山巷在-720辅助水平回风巷内开口，南为已掘十五采区皮带下山（下平巷），北为实体岩石，西为已掘-720辅助水平回风巷，东为已掘十五采区行人下山（煤），开口处位于三1煤层及三1煤层顶底板砂质泥岩和泥岩中，预计施工过程中主要揭露细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩、铝质泥岩、中粒砂岩，最后从巷道底板揭露二2煤并进入全煤，与十五采区行人下山（煤）贯通。本区地质构造简单，区内整体上为单斜构造，对掘进影响不大。该巷道直接充水水源为二2煤层顶底板砂岩裂隙水，间接充水水源为太原组灰岩含水层，在断层及裂隙发育处涌水将有所增大，对工作面掘进有一定影响。预计正常涌水量为30m3/h，最大涌水量为60m3/h。而巷道掘进施工过程中主要受静地压力影响，因埋深较大，因此巷道施工中支护难度大。各地层特征详见表1。
2 支护方案分析
2.1 锚网喷支护分析 锚网喷支护属主动支护，锚杆能够使岩石从表面到内部形成岩石加固圈，充分发挥岩石自身承载能力，通过给锚杆的人工预紧力在围岩内形成压缩带，从而保证了岩石的完整性。同时还能起到销锚作用，提高岩石的抗剪切破坏能力。但类似工程十五采区皮带下山（下平巷）采用锚网喷支护，巷道围岩疏松破碎，矿压显现强烈，巷道变形严重，多次扩帮加强支护。从而得出，十五采区行人下山（下平巷）可锚性较差，不宜采用锚网喷支护。
2.2 可缩性圆形钢棚支护分析 可缩性圆形钢棚属于被动支护，深部软岩巷道施工的过程中，顶板、两帮岩石松软，架棚过程中岩石风化掉落，导致超挖。虽施工过程中用圆木背实，但当顶板及两帮突然来压时，由于圆木与周围岩石的不完整性，导致可缩性圆形棚变形严重。变形后的可缩性圆形棚受力不均匀，不能够有效的控制围岩变形。因此，单一可缩性圆形棚不能满足支护要求。
2.3 可缩性圆形钢棚与壁后注浆相结合支护分析 壁后注浆能够充实圆形棚后及岩石中间隙，使半圆木与岩石成为一个整体，能够有效的控制岩石的变形。因此该支护方案比较适合十五采区行人下山（下平巷），支护方案采用可缩性圆形钢棚与壁后注浆相结合的方式。
3 支护工艺
3.1 架棚施工工艺 首先搭建工作台。采用加工的“S”型钢筋挂钩配合“Φ12.5mm钢丝绳+钢管+圆环”上部搭长3000mm、宽300mm、厚70mm木板组成的平台。然后由验收员量取中腰线并检验巷道是否欠挖，欠挖部分必须用风镐刷至设计尺寸。上顶梁、上帮梁、上底梁并沿棚子铺设金属网及连接板与卡缆用风动扳手紧固至规定预紧力矩。最后，拆除工作台，对巷道进行喷浆封闭。
3.2 壁后注浆施工工艺 首先在施工注浆孔前，由验收员用红漆根据巷道中心、腰线在注浆孔设计位置点好孔位。使用风动凿岩机配合2.2m风钻杆施工注浆孔，施工正顶的注浆孔时，凿岩机司机及掌钎工可以站在渣车上进行施工，车辆必须双边打掩，气腿在渣车内平稳放置，距渣车边缘距离不小于200mm，确保施工安全。注浆结束后，由当班验收员进行验收，确保注浆孔不遗漏，并检查注浆质量。
4 结论
通过对陈四楼煤矿十五采区行人下山（下平巷）已施工巷道监测，结果为矿压显现不明显，可缩性圆形钢棚无变形。从而得出，可缩性圆形钢棚与壁后注浆相结合的支护方式适合深部软岩巷道。该支护方案解决了深部软岩巷道锚杆支护无法控制巷道变形的支护难题，现场实践表明，该支护方案有效的控制了巷道变形，实现了巷道稳定。对陈四楼煤矿具有类似工程地质及施工条件的其它深部采区软岩巷道支护方案的选择有重要的指导意义。
参考文献：
[1]何满潮，谢和平，彭苏萍，等.深部开采岩体力学研究[J].岩石力学与工程学报，2005，24（16）：2803-2813.
[2]刘文涛，何满潮，齐干，等.深部全煤巷道锚网耦合支护技术应用研究[J].采矿与安全工程学报，2006，23（3）：272-276.
[3]姜耀东，刘文岗，赵毅鑫，等.开滦矿区深部开采中巷道围岩稳定性研究[J].岩石力学与工程学报，2005，24（11）：1857-1862.
[4]孙晓明，何满潮.深部开采软岩巷道耦合支护数值模拟研究[J].中国矿业大学学报，2005，34（2）：166-169.
[5]张农.巷道滞后注浆围岩控制理论与实践[M].徐州：中国矿业大学出版社，2004.
[6]孙钧.岩石流变力学及其工程应用研究的若干进展[J].岩石力学与工程学报，2007，26（6）：1081-1103.
[7]万志军，周楚良，罗兵全等.软岩巷道围岩非线性流变数学力学模型[J].中国矿业大学学报，2004，33（4）：468-472.
[8]张海明，董山.基于微震监测技术的深部岩爆预警和断层突水监测[J].金属矿山，2011，06.
作者简介：种波凯（1988-），男，河南永城人，助理工程师，2012年毕业于中国矿业大学土木工程专业，现在永煤集团陈四楼煤矿从事矿山建设工作。