高地压、大变形围岩巷道支护措施的探讨

胡冰

1、1242（3）高抽巷基本地质条件

淮南矿业集团谢桥煤矿1242（3）工作面位于西翼C组采区西翼13-1煤层四阶段，东起西翼C组采区下山，西至F5-1边界断层，北邻1232（3）运输顺槽，南至13-1煤-650m底板等高线，工作面标高-651～-551m，可采走向长2920m，倾斜长360m，煤厚2.7m～6.0m，均厚4.8m，煤层倾角11°～16°，平均14°，可采出量905.2万吨，为淮南矿业集团迄今为止斜长最长工作面。

2、1242（3）高抽巷现有支护状况

1242（3）高抽巷原为锚网支护，巷道变形后采用U29型钢支架支护。在动压影响下U型钢支架大多扭曲、断裂，为加大支护强度将支架顶部补打锚索，帮部补打护棚锚杆，但支护状况并没有明显改观，巷道变形无法得到有效控制，造成巷道顶板下沉严重、两帮位移量局部达到1000mm、底臌量平均达到1200mm，以致打运及出货系统无法正常使用。为了保证巷道正常掘进，必须对巷道进行拆刷架、并反复卧底。

3、1242（3）高抽巷支护技术方案

为了确保该巷正常掘进及工作面回采期间巷道能够正常使用，必须解决目前巷道变形、底鼓的现状。结合高抽巷现场的围岩条件和现有支护状况，制定了高强度的支护方案。

4、技术方案

4.1、由原来的单一的锚网支护变更为锚网索支护。

4.1.1、锚杆强度在以前基础上进行加强。

巷道支护锚杆由原来的?20×2000mm锚杆变更为?22×2500mm锚杆。并将锚杆间排距由以前的800×800mm加密为700×700mm。并在巷道底角及底部增加4根锚杆。

锚杆材质均为MG400。MG400锚杆相当于4级建筑螺纹钢，其力学性能指标为：屈服强度不小400MPa，抗拉强度不小于570MPa，延伸率不小于18%，从而提高锚杆支护强度。顶、帮锚杆设计锚固力分别为100KN和80KN，预紧力矩设计不低于180N.m。

4.1.2、锚索强度在以前基础上进行加強。

由于原来巷道顶部未使用支护锚索造成巷道顶板下沉严重，为此加大锚索支护强度。巷道支护锚索顶板按“…5555…”型式，在巷道两帮按：…222…“型式布置。锚索间排距1000×800mm，每根锚索铺设300×300mm×16mm钢垫片。

5、在锚网索支护基础上进行补强加固措施如下：

当过断层、顶板较为破碎、稳定性差、岩性变软、或有淋（滴）水现象、或锚索锚固段深入到稳定的岩层里小于1200mm等情况时，必须停止施工，采取增加锚索长度。如锚杆支护无法保证支护效果，采取架棚支护，并进行喷注浆加强支护。

5.1、喷注浆加固机理

喷注浆加固的原理就是利用浆液充填岩壁内的裂隙，将松散破碎的岩体胶结成整体，其加固机理主要体现在以下3个方面：第一、它可以改善岩体结构的力学性能，提高岩体的整体强度，增加岩体自身的承载能力；第二、浆液可以封堵岩体内裂隙、隔绝空气防止风化，避免岩体强度因水和空气的影响而大幅降低.

5.2、注浆支护参数

巷道全断面布置注浆孔，间排距为1200×1400mm，每循布置8个注浆孔，孔深2.5m，孔径42mm。注浆管规格：Φ26.75×3.25×1500mm，注浆压力：2～3MPa，注浆稳压时间3～5分钟。注浆液为单液水泥浆，水灰比为1：1，水泥采用32.5#矿碴水泥。

6、采用上述支护方案，有以下几个问题需要引起注意：

6.1、在施工期间，现场必须配备相关量具，加大对锚杆、锚索支护质量的监督，确保支护质量符合设计要求。

6.2、对于在施工过程中存在的相关问题，及时采取相应措施。例如底板施工底角及底部锚杆后仍存在底臌量较大的问题，必须在原有基础上对底板全断面进行底板锚杆施工，如仍不能达到要求，就必须施工底板锚索配钢带进行加强支护。

通过对该巷道采取了高强度的支护，目前该巷掘进期间地压治理取得了初步成效，避免了因支护强度不够造成的地压、围岩变形明显的现象，为该工作面顺利回采奠定了基础。

（作者单位：淮南矿业集团谢桥煤矿生产技术科）