林南仓矿深部软岩巷道支护技术探究

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1、林南仓矿深部软岩巷道支护技术探究　　摘要：针对-650m水平东一采区运输巷的地质条件，应用了三种支护方法：可缩金属支架+锚网+薄喷混凝土联合支护、锚网+架棚+壁后充填混凝土联合支护、锚网喷支护。通过对巷道的变形量和经济技术指标对比分析得出：在此类具有膨胀性软岩中施工的巷道不适于锚喷支护。首推刚柔相济、以柔为主的支护方式：一是架棚+壁后充填支护方式，此种支护适应服务年限较长的永久巷道；二是架棚+薄喷支护，此种支护适合服务年限在在3-5年的巷道。关键词：软岩巷道；支护方案；效果对比中图分类号：TD353文献标识码：A

2、文章编号：6近年来针对软岩巷道的支护主要包括锚网支护、可缩性支架支护、钢筋混凝土、锚注支护及其这几者之间的联合[1-3]。林南仓矿属于典型的软岩矿井，随着开采深度的增加，巷道延伸范围的扩大，深部软岩巷道与日俱增。深部软岩巷道常常变形严重，返修率高，极大的增加了巷道维修费用及工人的劳动强度，严重的影响了矿井的安全及正常生产。本文针对林南仓矿-650m水平东一采区运输巷的地质条件，应用了三种支护方法：可缩金属支架+锚网+薄喷混凝土联合支护、锚网+架棚+壁后充填混凝土联合支护、锚网喷支护，通过对巷道的变形量和经济技术指

3、标对比分析，以期找出适合此地质条件的最佳支护方法。1.地质概况巷道主要施工层位为煤12顶板，围岩多为粗砾状白色砂岩（俗称白砂矸），主要成分为高岭石、蒙脱石，遇水后变软膨胀，且易于风化，有较强的流变特性，强度低，自身承载能力差。其煤层及顶、底板岩石特征见表1。表1煤层及顶、底板岩石特征本煤层系复杂型块状结构煤层，煤层稳定，煤厚变化不大，顶板以下1.6m有一层0.3m厚左右的灰色粘土岩夹矸，煤层以北东走向为主。2.支护方案为了研究适合此类围岩的支护类型，选择三种支护方法进行施工：方案一：可缩金属支架+锚网+薄喷混凝土

4、联合支护；方案二：锚网+架棚+壁后充填混凝土联合支护；方案三：锚网喷支护。（1）方案一架设29U金属拱形支架，棚距600mm。在支架支架打锚杆挂网，锚杆间排800mm×6006mm，规格Φ20mm×2000mm右旋螺纹钢HR335等强锚杆，锚固长度不小于900mm，预紧扭矩不低于150N∙m。钢筋网规格为圆钢焊接的Φ6mm-750mm×2100mm，网格100mm×100mm。托盘为10mm×120mm×120mm锚杆专用托盘。喷射砼强度为C20，喷浆厚度网格外30-50mm。支护特点①架设金属拱形支

5、架，通过增加巷道的可缩度延长服务年限。②锚杆是利用锚杆的主动支护进行加固围岩。③薄喷能够封闭巷道围岩、增加联合支护的整体性。金属拱形支架配合薄喷支护，是将支架的可缩性与喷浆的封闭性结合在一起的联合支护。（2）方案二施工时巷道在原断面的基础上扩大300mm充填混凝土空间。采用锚网进行临时支护，锚杆间排800mm×600mm，锚杆规格Φ20mm×2000mm右旋螺纹钢HR335等强锚杆，锚固长度不小于900mm，预紧扭矩不低于150N∙m。钢筋网规格为圆钢焊接的Φ6mm-750mm×2100mm，网格10

6、0mm×100mm，搭接不小于100mm。托盘为10mm×120mm×120mm锚杆专用托盘；架设29U金属拱形支架，棚距600mm；挂钢网、铺设苇帘。充填300mm厚度混凝土，砼强度为C20。支护特点6①锚网进行临时支护，利用锚杆的主动支护进行加固围岩。②棚子与300mm厚混凝土联合支护，解决了单纯支架受力不均的问题，增加了支护的整体抗压强度，有效抵御巷道顶帮变形应力。③充填混凝土封闭了围岩，防止围岩风化减缓了巷道的变形。（3）方案三锚杆间排800mm×800mm，锚杆规格Φ20mm×2000mm右旋螺纹钢HR

7、335等强锚杆，锚固长度不小于900mm，预紧扭矩不低于150N∙m。钢筋网规格为圆钢焊接的Φ6mm-750mm×2100mm，网格100mm×100mm，搭接不小于100mm。托盘为10mm×120mm×120mm锚杆专用托盘；喷射100mm厚度混凝土，砼强度为C20。支护特点利用锚杆的主动支护进行加固围岩，喷浆进行围岩封闭。3.支护效果比较3.1变形量对比方案一施工的70m巷道，半年后巷道两侧变形量在200-400mm，顶板基本无变形，底板变形量在200-300mm，进行简单的卧底处理，可以满足巷

8、道的使用要求，无安全隐患。6方案二施工的40m巷道，半年后除底板有100-200mm的底鼓外，其它无变化。方案三施工的55m巷道，施工不到2周时间，巷道就出现爆浆现象。进行补打锚索进行二次支护。二次支护后，巷道仍有变形爆浆。不得不采用局部加打锚杆挂网的方式，进行第三次支护。该段巷道历经三次支护之后，现只能维持使用，但巷道局部仍有变形爆浆，威胁行人安全。如后期变形加大，在安