高地压巷道围岩加固支护技术研究.pdf

－ ＩＳＳＮ １６７１ ２９００ 采矿技术　 第１４卷　 第３期 ２０１４年５ 月 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 － ＣＮ４３ １３４７/ ＴＤ Ｍｉｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ,Ｖｏｌ.１４,Ｎｏ.３ Ｍａｙ ２０１４ 高地压巷道围岩加固支护技术研究 刘鹏程 (内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司,　 内蒙古 呼和浩特　 ０１００１０) 摘　 要:试验巷道位于断层影响带内,构造应力明显,且受到采动集中应力的影响,属于典 型的高地压巷道。 采用钻孔窥视手段对巷道围岩进行窥视探测,为巷道锚梁网支护设计 提供重要参考。 针对高地压巷道典型应力环境,设计了新型注浆结构,在不改变现有锚索 锚固结构的同时,在自由段注浆,并使锚索由端锚变为全长锚固,提出了收集表面压力,并 将其转移至深部的综合支护方法。 现场观测结果表明,该支护方法能够有效控制类似环 境下高地压软弱围岩巷道的围岩变形。 关键词:高地压；围岩加固；压力转移；钻孔窥视 分析,可以为分析巷道目前稳定状况提供依据。 ０　 引　 言 巷道围岩的工程性质好坏直接影响巷道支护的 难易和巷道工程的稳定性,有些巷道由于矿井开采 需要不得不布置在受断层影响带内或围岩地质条件 不良的区域,而此类区域围岩内积聚了巨大的弹性 能或者围岩松散破碎,巷道的开挖导致弹性能的释 放,巷道变形显现出明显的大变形特征,围岩的变形 图１　 巷帮钻孔探测成像 不再是几十毫米的小变形,而是几百甚至上千毫米 [１-３] 的大变形 。 围岩的剧烈变形不仅发生在掘进影 响的短期内,而且会持续更长时间,巷道不再有最终 变形的稳定期,而是会始终处于变形和不稳定的变 [４-５] 化之中 ,造成巷道每隔一两年或更短周期就需返 修一次,严重影响煤矿的安全高效开采。 安徽某矿二水平北翼总回风巷上部联巷位于该 矿井二水平Ⅱ６２轨道下山附近,巷道围岩地质条件 差,围岩大部分是泥岩、粉砂岩、煤层及煤线,同时巷 道还位于孟口断层带影响范围内。 孟口断层为井田 内一大型逆断层,断层落差高达４０ ｍ,其上、下盘断 层带累计宽度达到 １５０ ｍ左右,断层带内发育有大 量小断层。 断层带内的构造应力较高,巷道围岩裂 隙极为发育。 除此之外,巷道还受到采动集中应力 图２　 顶板钻孔探测成像 作用影响,位于６煤层各工作面回采后所形成的半 径为２５~１００ ｍ不等的遗留煤柱的孤岛内。 　 　 图１、图２探测结果表明,受断层影响,巷道围 岩裂隙极为发育,围岩破碎,给巷道锚梁网支护带来 １　 巷道钻孔窥视 不利影响。 巷帮１.４ ｍ 深度范围内,岩体被节理切 为了解围岩内部裂隙发育规律,利用钻孔探测 割成碎块,岩体破碎,１.４~４ ｍ深度范围内围岩状况 仪对巷道顶板及两帮围岩内部破坏情况进行了探测 整体较好,未发现明显裂隙；顶板０~１.４ ｍ 岩性裂 ５８ 采 矿 技 术　 　 ２０１４,１４(３)　 隙较为发育,岩性软,但成孔较好,１.４~５.５ ｍ 裂隙 设金属网。 采用 Φ６ ｍｍ 钢筋焊接的、孔径不大于 极为发育,岩体被多个方向的节理切割成小块体,部 Φ４０ ｍｍ 的钢筋背板背护围岩表面。 分形成较大孔洞,锚杆、锚索锚固在此类岩体中,锚