贾志飞

（山西霍宝干河煤矿有限公司，山西 临汾 041602）

1 工程背景

干河矿三采区辅助运输巷设计长度1 700 m，设计巷道坡度0°～8°，平均为4°，巷道沿煤层顶板掘进，平均埋深520 m。煤层厚度为3.8 m，直接顶为4.96 m 厚的砂质泥岩，抗压强度35 MPa；基本顶为3.12 m 厚的中粒砂岩，抗压强度83 MPa。由于直接顶强度较低，岩性较差，受邻近工作面采动影响极易发生离层及变形破坏，巷道变形显著[1]。

三采区辅助运输巷原支护参数为：顶部选用Φ22 mm×2 500 mm 锚杆，帮部选用Φ20 mm×2 000 mm 锚杆，锚杆间排距为0.8 m×0.8 m，原支护方式见图1。

图1 三采区辅助运输巷原支护布置

2 原锚喷支护失效原因分析

2.1 巷道变形情况分析

三采区辅助运输巷按照原支护参数施工200 m后，发现巷道围岩发生显著变形，支护效果不佳。由于巷道顶板围岩为泥岩，较为破碎且承载能力差，在采动等应力环境复杂条件下易发生显著变形，影响行人运料，进而影响矿井生产。通过对现场资料的分析总结，认为围岩破坏特征如下：

（1）变形显著。巷道掘成后七天内，变形速率均值可达8～11 mm/d，峰值可达121 mm/d，观测得到的顶底板移近量达0.9～1.8 m，两帮收敛量达0.9～1.6 m。

（2）长时持续变形。基于对观测数据的分析研究，发现巷道掘成后需经历35～62 d才能达到稳定状态，围岩条件较差时变形周期甚至长达6～7 个月。

2.2 支护体变形控制失效机理分析

由于深部巷道围岩所受的原应力较大，长时高应力环境作用下岩石将发生塑性蠕变，影响围岩承载性能，进而诱发巷道整体结构失稳[2]。由于采区巷道服务周期较长，对于围岩的承载性能及支护构件的承载性能要求较高；……