宋国山

摘要：本文基于平庄煤业（集团）公司五家煤矿一井副盲回风上山巷道生产现状，探讨适合该巷道的支护方案，同时为同行提供软岩巷道支护方面有价值的参阅信息。

关键词：软岩矿井 副盲回风上山支护 支护方案

1 概况

平庄煤业（集团）公司五家煤矿是我国十分典型的软岩矿井，巷道支护和维护十分困难。该公司一井副盲回风上山是一条非常重要的巷道，它担负着整个采区的回风和辅助运输任务。该巷道是一条穿层巷道，总长近270m，倾角20°，服务年限20年。巷道1994年6月开始施工，1996年2月完工。工后巷道变形、底鼓、破坏极其严重，围岩稳定性差、采动影响大。为此，笔者经过实践观测，对巷道支护形式作了进一步研究。

2 断面形状与支护形式的确定

本巷道在拐角处都出现了应力集中现象，使巷道整体失稳。圆形巷道不存在拐角处，没有应力集中现象，考虑软岩特性、巷道断面尺寸和服务年限，巷道断面形状选择圆形。巷道支护形式主要考虑巷道围岩性质、地压大小、断面尺寸和服务年限等因素。副盲回风上山是一条穿层巷道，岩性变化较大，围岩泥岩层很多，泥岩的膨胀应力和膨胀率都较大，围岩的最大抗拉强度R<20MPa，巷道范围属于IV类和V类稳定性较差和不稳定岩层。矿区地压较大最大主应力σ114.0MPa。巷道掘进断面最大跨度为4.4m，服务年限20年。由此，巷道的支护形式选择复合支护，初次支护选择锚杆+锚索+网+钢筋梯+一次喷射混凝土，二次支护选择25#可缩性U型钢棚+二次喷射混凝土，为了控制巷道的底鼓，巷道底部下设3根槽钢，每根槽钢用锚杆压拉。

3 副盲回风上山支护材料

①锚杆：选用长2.4m，直径22mm的等强螺纹钢锚杆，锚杆屈服强度≥9.0（t）。②锚索：长7m，直径15.24mm的钢丝锚索。③锚固剂：型号Z2353，对含水围岩锚固剂选用防水或水泥锚固剂。④锚固方式：采用端头锚固，深部快速药卷1个，外部慢速药卷2个。锚索采用端头锚固，深部快速药卷1个，外部慢速药卷3个。⑤金属网：金属钢丝直径φ≥3mm；金属网网格宽1.0m，尺寸50×50mm。⑥钢筋梯：圆钢直径φ=10mm，钢筋梯宽B=100mm。⑦锚杆钻孔直径：锚杆钻孔钻头直径28mm。⑧锚杆、锚索预紧力：锚杆初始预紧力约大于2t，锚索初始预紧力应大于锚杆的1.5～2.0倍。

4 副盲回风上山支护设计（图1）

5 施工技术质量要求

①该巷道支护施工属于对270m回风上山重新翻修，由于巷道破坏严重，初次支护施工应尽可能将原巷道刮大到实帮实底，以确保锚注效果。锚杆锚索排距按照设计给定的参数布置。②必须保证锚杆锚索的初锚力，确保四周锚杆锚固力均衡并防止个别锚杆实效。③必须加强钢筋梯和金属网的铺设质量，确保支护体对围岩的约束能力，防止周边岩石脱落，保证锚杆起到应有的锚固作用。④及时喷浆，封闭围岩，防止围岩膨胀与风化，促使围岩在支护体的作用下形成稳固的支撑压力拱。⑤二次支护应该按照中心和腰线架设可缩U型钢棚，周边用木料刹紧刹实，要求拤具构建齐全，按照要求安设，U型钢接口要严，用拤具拤紧拤牢。⑥根据观测结果掌握复喷时间，复喷厚度要够，确保巷道的长期稳定。

6 副盲回风上山矿压观测

通过副盲回风上山矿压观测结果和现场实际情况得出如下结论：①副盲回风上山所采用得锚杆+锚索+网+钢筋梯+U型钢喷射混凝土复合支护设计方案是合理可行的，通过巷道矿压观测和实际情况看，巷道稳定状态良好，达到了预期效果。②巷道底鼓的设计方案通过观测数据情况看，效果良好，可以说，解决了该矿区永久巷道底鼓的难题，使巷道底鼓得到了有效的控制。③回风上山支护设计和巷道矿压观测数据为矿区今后永久巷道支护设计提供了可靠的技术参数，具有一定的现实意义。

参考文献：

[1]李万江.软岩巷道支护技术探讨[J].矿山压力与顶板管理，2001（04）.

[2]赵广金，刘亚伟，李小可.大断面、联合支护技术在软岩巷道中的应用[J].价值工程，2012（13）.

[3]路亚军，孟凡永.软岩巷道支护探索[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2013（09）.