煤矿复合破碎软岩大断面巷道破坏机理与支护对策初探

朱光辉

摘要：通过分析煤矿复合破碎软岩大断面巷道破坏机理，将控制机理完全揭示，对相应的支护措施也提出了更科学的方法，对于支护过程中的各种参数以及施工过程中采用的工艺都进行了优化。在具体工程中的实践说明该技术有良好的成效，也因这些科学措施获得了更高的经济效益，希望本文对类似工程有借鉴作用。

关键词：复合破碎岩 支护对策 巷道破坏机理

本文引用了平煤六矿某轨道大巷为实例研究，该煤矿的戊8断层的长度达到220m。从该矿的支护参数来看，对支架的支护使用的是5节36u型钢棚，钢棚净宽×钢棚净高=6200mm×4200mm，86°则为侧退外扎的角度；钢棚棚距为600mm，梁腿之间的搭接长度为500mm。

1 支护过程的对策

①为了能够将围岩更加稳定，便需要将围岩的自承能力充分利用起来。围岩的力学性能也是通过锚杆、围岩注浆、锚索等共同作用下而改善的，从而使围岩的结构也能得到有效的强化。巷道围岩可能出现的泥化和风化等现象也能够得到有效避免，主动支护也实现了以锚杆为主的支护。②一体化了围岩的同时也一体化了载荷能够实现，都是因围岩与其余支护体之间的共同作用。③补强支护对于相对比较关键的部位一定要加强，防止整个系统因系统中的关键部位出现损坏而崩溃。④对于支护参数的调整也采用了动态分布加固方法以及工程控制技术。

2 分析支护的原理

①U型棚的喷浆工作和充填工作都要及时进行，破碎岩要及时进行封闭，围岩的相对完整性因此也能够得到保证，围岩的风化和熔岩的泥化都能够得到有效避免。②浅表裂隙也因新技术的使用及时得到了充填，一体化了围岩和支护体，U型棚也因此大大提高了自身的承载能力，共同的高阻让压也因桅杆、锚索以及U型棚三者的共同支护得到了实现。③围岩破碎等问题也都在施工过程中得到了有效的避免，对锚杆施工和锚索施工中也加大了监督力度，其主动支护作用也得到了有效发挥，围岩自身拥有的稳定性以及围岩自身的支撑作用也得到了充分的调动。④U型棚在充填过程中能够释放下弹性也是基于支护工序得到了重新调整，塑性也拥有了更多被释放出的时间，岩壁的应力集中区也开始适当偏移向纵深处，锚杆主动支护以及锚索的主动支护在變形缓速之后都应该及时采用，限制了围岩的变形加剧。

3 施工过程中的要点

①施工之前首先要做好光面爆破的前提工作；还有关键的棚后充填工作，棚后充填在施工过程中的质量要加强控制，在施工过程中要适时监督。②对应编号注浆锚杆，注浆环节中也要严格按照编号进行，并且做好相应的记录。监督和记录注浆工作也要安排专人，要使用专业检查仪器来检查检验孔，使得注浆的质量能够得到有力的保障。③紧密衔接好各个环节的施工程序，不能延后施工，也不能超前施工。④同时还要控制好各个细节的质量，每个环节的施工质量都关系到工程的运行，因此要严格加强质量控制。

4 支护工艺和支护时段

从支护工艺来看，其采用了动态联合加固支护，工艺流程为放炮后出矸，出矸之后完成清底工作，紧接栽腿子，上侧梁并同时上顶梁，完成以后对帮、顶进行喷浆，再行棚后充填工作，然后进行对注浆锚杆的预埋工作，滞后迎头三棚施工帮部锚杆及锁腿锚杆。从支护时段来看，本文平煤六矿在掘进工作开展时，工作面后面的5m范围内发生了顶底板变形，且变化速度快、移近量大；掘进工作开展的后方，其10m内的区域的相对移近量增加速度降低，在10m以上、15m以内的区域范围，围岩变形的情况比较好，其情况处于稳定状态，而相对移近量的增加却没有变快；从这些因素来看，在支护时段的考虑应结合施工方便性，故爆破工作之后，在后架棚上应该喷浆，并且充填帮顶，从滞后迎头三棚施工帮部锚杆来看，要滞后迎头10m左右的顶部锚杆，锁腿锚杆也同样应滞后迎头10m左右的施工顶部锚杆，之后再进行注浆补强，采用深孔高压的注浆方式为宜，位置选择在滞后迎头约80m位置。

5 支护后的效果

观测巷道顶板和底板的观测使用了联合支护的方式。有效的控制了巷道因为受到过大压力而出现变形的情况，巷道只是出现了轻微的变形，但巷道整体仍然具有良好的支护，两帮只有170mm的最大移近量，而顶底板则有70mm的最大移近量，有效降低了在支护工程中的成本。

6 结论

①复合破碎软岩大断面巷道的破坏机理在本文得到了充分的揭示。②支护复合破碎软岩大断面巷道必须适应与之相关的力学特征，巷道围岩的稳定性才能够因此得到有力的保证。基于此，本文提出了新的技术对策，为了能够与复合破碎软岩大断面巷道围岩的力学特征相符合，便采用了及时支护、高压阻让、最佳支护时段等方。③通过实践说明，控制复合破碎软岩大断面巷道破坏以及巷道变形的有效的技术便是使用架喷注支注锚，经济效益在采用此方式之后也有了明显的提升。

参考文献：

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