张雷

摘 要：朱集西煤矿为皖北煤电公司首个千米深井，巷道受高地应力、构造应力、围岩岩性及施工等因素影响，巷道底鼓、顶沉、两帮收敛现象严重，围岩裂隙萌生及扩展较为迅速；在矿井-962m水平轨道石门及西翼11煤轨道大巷运用 “U型棚+注浆”、“组合锚索+深浅孔注浆”等进行联合补强支护，巷道围岩治理取得了较好的效果。

关键词：深井 围岩治理 联合补强支护

1、概况

朱集西煤矿位于安徽省淮南市贺疃乡境内，矿井采用立井分水平开拓方式，设主井、副井、矸石井及中央风井4个井筒，一水平标高为-962m。

矿井-962m轨道石门及西翼11煤轨道大巷埋深985m，巷道形式为直墙半圆拱（锚网喷索支护），巷道净宽为5600mm～5800mm、净高为4600mmm～4800mm；巷道围岩岩性主要为泥岩、粉砂岩和细砂岩。泥岩：深灰色，下部含紫红色花斑，滑面及擦痕发育，上部夹有薄层炭质泥岩，局部粉砂质含量较高，裂隙发育，易碎；粉砂岩：灰色，局部夹薄层细砂岩；细砂岩：灰白色，成分以石英为主，长石次之，局部与粉砂岩、泥岩互层。泥岩的抗压强度为19～69MPa，属软岩。

2、巷道围岩变形情况

-962m轨道石门及西翼11煤轨道大巷部分巷道底鼓、顶沉、两帮收敛现象严重，围岩裂隙萌生及扩展较为迅速。根据初步统计，顶底板板移近量最快达35mm/d，底鼓量最大达1100mm，两帮收敛量最大达1300mm。经分析，初步认为此段巷道主要由于巷道围岩岩性较差（主要为泥岩），泥岩强度较低，承载性能较差，遇水膨胀、风化，加快了巷道变形速度，对巷道整体破坏较大；其次，由于开采水平较深，地应力显现较为明显，对底板支护强度不够，巷道一旦底鼓，容易致使巷道两帮收敛，加剧了巷道变形程度。

3、围岩治理方案

3.1、施工顺序

扩刷→锚网喷→套棚及加固→底板治理→注浆。

3.2、主要支护参数

3.2.1、锚网喷参数

对巷道进行扩刷至净宽×净高=6200×5300mm，然后进行锚网喷支护，锚杆选用Φ22 L=2800mm高强锚杆，锚杆间排距为700×700mm，喷射强度为C20的混凝土，厚度为70mm（初喷50mm，复喷40mm）。

3.2.2、套棚及加固參数

采用马蹄形U型棚，U型棚规格为：净宽×净高=5600×5000mm，U型棚由5节36U型棚钢组成，其中墙拱为3节，底为2节，U型棚搭接处采用3道卡缆进行固定，2节U型钢底梁钢板连接采用M30×100螺栓固定，每棚4套，并在两块钢板之间增加一规格为：220×220mm，厚度为80mm的木板，36U型钢地梁安装前，在底板铺设一层钢筋网，钢筋网选用Φ8钢筋网，规格为：长×宽=1800×1000mm，墙拱采用锚索配合11#工字钢进行加固，共计7道，如图1所示。

3.2.3、底板治理参数

底板治理采用11#工字钢底梁配合地锚加固，每5棚U型钢底梁采用四根L=3400mm 11#工字钢底梁配合8束地锚（每束3根Φ17.8 L=15.5m锚索，锚索长度以深入到底板硬岩1m的要求确定），地锚间排距为1500×2100mm，每束地锚配合一根9m注浆锚杆（3根Φ22 L=3000m中空注浆锚杆），浆液水灰比1～1.2：1，待底板注浆及地锚张拉后对底板铺设C20混凝土，如图2所示。

3.2.4、注浆参数

全断面注浆加固，注浆采用深浅孔相结合，注浆采用先浅后深顺序，浅孔注浆锚杆间排距为2000×2000mm，浅孔注浆选用Φ22 L=2500mm的注浆锚杆，浆液水灰比1～1.2：1，浅孔注浆终压为4Mpa；初次浅孔注浆拉大注浆锚杆排距。深孔注浆孔深为6m，采用Φ22 L=3000mm中空注浆锚杆，间排距为3000×4000mm，浆液水灰比为1.5-1.2：1，深孔注浆终压为6Mpa。

4、实施效果

通过近半年的现场监测，巷道帮部变形基本控制在30mm左右，巷道底鼓基本控制在50mm左右，控制巷道变形效果比较明显，基本满足了矿井安全需要。

5、结论

1、对于深井全断面软岩巷道，采用多种联合补强支护后，控制巷道变形效果比较明显。

2、采用“组合锚索+深浅孔注浆” 对于底鼓巷道治理效果较好。