（山东能源淄矿集团岱庄煤矿 山东济宁 272175）
摘要：岱庄煤矿-580水平煤仓仓顶硐室及2160胶带大巷联络巷掘进后发生底鼓变形，表面支护从喷浆材料、金属网、锚杆和锚索托盘、钢带等方面考虑。
关键词：巷道失修；锚杆主动支护的效果；锚杆与锚索耦合；深井巷道支护
1项目基本情况介绍，项目实施效果
岱庄煤矿-580水平煤仓仓顶硐室及2160胶带大巷联络巷掘进后发生底鼓变形，顶板和两帮也出现变形。原-580水平煤仓仓顶硐室及2160胶带大巷联络巷巷道围岩以软岩为主，均采用锚网索喷联合支护。
软岩巷道，围岩变形是不可避免的，充分考虑巷道围岩变形不可控制的变形部分，使支护系统必须具有变形功能以让掉“不可控制”的变形，运用新的支护参数将这种变形变为是可控制的，支护系统在一定的支护强度下缓慢变形，而不是自由变形后支护系统才起作用。从井下现场巷道变形及支护系统受力情况分析，巷修设计时应考虑对原支护系统在如下几个方面进行优化设计：
1.1锚杆系统
原支护设计采用的是长度为1800mm的全螺纹钢锚杆。此类型的锚杆的预紧力低，锚杆主动支护的效果不好。同时，在锚杆支护后，因受到压力显现影响后，锚杆会发生“退丝”现象，进而减少锚杆预紧力，造成锚杆失效。在巷道埋深近600m的条件下，尤其是穿泥岩段的巷道应尽量增加锚杆的长度。根据类似条件下的支护经验，锚杆的长度偏短。尤其是做为巷修期间，由于围岩变形后松动圈的范围得到了进一步的扩展，如果锚杆的长度不足，锚杆将无法锚固到稳定围岩内。
从井下实际的表现看，在巷道顶板出现变形甚至“漏顶”的情况下，锚索受力增加比较明显，出现了锚索发生破断、锚具拉穿钢带、锚具退锚等现象。而锚杆未出现受力增加明显的现象，基本没有锚杆发生破断现象，从井下看，锚杆基本没有发挥其应有的支护作用，没有与锚索起到联合支护的效果。整个支护系统基本是锚索在起到主要支护作用，锚杆“失效”。
进行巷修设计时，必须充分发挥锚杆支护的作用，实现锚杆支护为主的目标。做到巷道变形时出现锚杆发生破断的现象，才真正实现了锚杆支护为主的目标，此时的锚杆设计才是合理的。
1.2锚索系统
在巷道变形时，锚索系统发挥了重要的支护作用，从此方面分析，原设计的锚索系统的长度、直径和间排距是比较合理的。出现的问题是锚索线的强度与工字钢的强度及锚具的强度匹配方面不尽合理，井下出现了锚索的锚具退锚、锚索在孔口被剪断等问题。新设计时需重新考虑锚索的匹配问题。由于是巷道维修，新的支护系统的锚索和锚杆的长度都应该增加，以适应围岩松动圈增加的条件。
1.3锚杆与锚索耦合设计
1.3.1锚杆、锚索支护设计不耦合
对于压力比较大或者比较破碎的巷道，在支护初期，由于锚索的预紧力远大于锚杆，而且前者的延伸率远小于后者的延伸率，当巷道变形时，锚索受力要远远的大于锚杆，从而造成锚索破断现象。这就需要对锚杆及锚索之间进行耦合支护设计。从现场观察发现个别锚杆、锚索出现破断，但周围锚杆、锚索受力并不明显。这说明支护系统没有协调受力，协同支护顶板能力差。
1.3.2支护系统的可变形性
对于软岩巷道，围岩变形是不可避免的，巷道围岩变形包括两部分，一部分是不可控制的变形，支护系统必须具有变形功能以让掉“不可控制”的变形，然而这种变形必须是可控制的，如果不可控，支护系统将会失效。也就是说，支护系统在一定的支护强度下缓慢变形，而不是自由变形后支护系统才起作用。
1.4锚固力
由于原设计及施工中采用的是直径15.24mm的锚索，此锚索的“三径比”是不合理的，根据多个矿井的支护实践经验，此锚索的锚固力很难达到锚索线的强度要求。尤其是巷修期间，由于围岩松动破碎，锚索的锚固力更难以保证。巷修支护设计时要充分考虑锚索的锚固力和锚索长度的问题。
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1.5表面支护
表面支护主要从喷浆材料、金属网、锚杆和锚索托盘、钢带等方面考虑，对于深井巷道支护，表面支护需要即要有一定的强度和面积，又要有一定的韧性，以适应围岩变形的需要。
2直接经济效益详细计算过程
2.1-580水平煤仓仓顶硐室
2.1.1原支护方案
全断面扩刷处理，共需打设φ18×2300mm锚杆360条单价13.45元/条，φ17.8×6500mm锚索142条单价50.89元/条，制作12#工字钢拱形单棚25架材料费加制作费，3500元/架。共计0.5+0.7+8.8=10万元。
2.1.2项目实施后
采用Ф20×2800mm高强锚杆180条，单价70元/条，φ17.8×8500mm锚索95条50.89元/条，每条锚索配自制锚索盘95块，20元/块。共需费用为1.3+0.5+0.2=2万元，支护参数优化后10-2=8万元，即，-580水平煤仓仓顶硐室节省费用为8万元。
2.2 2160胶带大巷联络巷
2.2.1原支护方案
巷道全长100m，全断面扩刷处理，共需打设φ18×2300mm锚杆2300条单价13.45元/条，φ17.8×8500mm锚索152条单价50.89元/条，制作12#工字钢拱形单棚114架材料费加制作费，1500元/架。共计3.1+0.8+17.1=21万元。
2.2.2项目实施后
采用Ф20×2800mm高强锚杆800条，单价70元/条，φ17.8×8500mm锚索200条50.89元/条，每条锚索配自制锚索盘200块，20元/块。共需费用为5.6+1.0+0.4=7万元，支护参数优化后21-7=14万元，即，2160胶带大巷联络巷节省费用为14万元。巷道扩修支护参数优化共创造经济效益：22万元。
3结论
通过对支护参数进行优化设计，现场对巷道扩修施工组织方面进行研究，从施工措施中明确操作流程，不断总结完善，为今后我矿在类似巷道支护提供了借鉴。