牛军
淮河能源控股集团煤业公司张集矿修护三区，安徽淮南 232001
摘要：目前我国在复杂围岩的支护处理方面还存在一定的不足，不能有效结合实施现场的情况来进行支护方案的选择和确定。因此，要进行安全高效的煤矿开采，就要深入研究和探索在复杂围岩条件下的软岩巷道修复技术。
关键词：复杂地质；软岩；巷道修复
在国内外修复巷道支护中，支护方式主要有料石砌碹、金属型钢支架、锚喷支护、预应力锚索支护及各种形式的联合支护等。其中料石砌碹和金属型钢支架支护，施工机械化程度低、速度慢，工人劳动强度大，且属于被动支护。锚喷支护对于新掘巷道来说，只要能够实施锚杆支护，并采用合理的施工参数和工艺，就能收到良好的支护效果；而对于多次修复巷道，围岩松动范围较大，无法实施锚杆支护，或无法保障锚杆的锚固力，不能形成有效的支护结构来控制深部围岩的碎胀变形，因此也不宜单独使用。目前比较成熟的巷道修复方式是锚杆（索）网修复和锚注修复以及架棚支护。
1 工程概况
某矿施工的巷道具有由于受断层等影响较大，支护较难，巷道净断面：5.6×4.4m，原有支护形式为锚网喷支护，混凝土喷层厚度为150mm，混凝土强度等级为C20，锚索为规格：Φ17.8×6300mm，锚索间排距2400×2400mm。
2 巷道变形破坏特征
巷道变形大，在破坏巷道之前，受工作采动影响，出现侧帮内移、底板下沉等现象。在采动影响下，巷道会出现较大的变形。在短时内，巷道顶板和底板与两帮的移近量会出现很大差别。巷道两帮应力较集中，变形范围加大。巷道变形时间性，在复杂围岩的条件下，动压巷道的变形过程一般都具有时间性，这主要与动压源的位置和巷道位置有关。随着动压源由远及近变化，巷道变形程度和速度都明显加大。巷道变形破坏形式多样，有底臌、冒顶、顶板下沉、两帮片帮等。动压巷道的常见破坏形式是底臌破坏，受动压影响，由于没有对巷道进行支护措施，巷道的两帮和顶板受到的应力得到释放，就会导致一定程度的底臌，而且随着采动的加快，巷道底臌的破坏就愈加明显。
3 修复原则
巷道支护结构是巷道工程的一个重要组成部分，它和巷道围岩共同构成一个相互作用，共同承载的有机“围岩-支护”结构体。支护结构的作用不是被动地承受荷载，而是避免围岩过分的松动和强度的降低，从而保持围岩具有较好的自身稳定性。支护结构不会自己失稳，它的失稳是围岩造成的，从这个意义上来说，支护结构失稳是被动的，即有荷载才会造成支护结构的失稳。该巷道的围岩主要为泥岩、花斑泥岩、砂岩、砂质泥岩及煤线，这类岩层在未风化时尚有一定的强度，但遇水、空气后极易风化、崩解，强度显著降低，根据这些条件，在巷修加固和巷道支护设计中必须要遵循以下原则：
3.1 及时封闭围岩
掘破岩后应及时喷射混凝土封闭岩面，防止围岩风化，减少围岩强度的损失。
3.2 提高围岩的残余强度
巷道开挖后应尽快完成初期支护的主体结构，使巷道围岩受力由二向应力状态转为三向应力状态，提高围岩的残余强度。
3.3 全断面支护原则
由于深井软岩巷道的变形压力来自四周，若对底板不及时支护，很容易造成底板鼓出。
4巷道修复技术
受采动影响的巷道容易受到破坏，修复难度较大。传统的修复支护方式有架棚、砌墙、工字钢支护等，但实践表明，这些方式修复效果往往很差。与传统的刚性、被动支护相比，以锚固等为特征的巷道修复方式具有主动承载、围岩变形量小、修复成本较低等特点，是先进的巷道修复方式。
4.1锚注修复
针对围岩压力大、松软的特点，很多煤矿采用锚固和注浆相结合的巷道修复方式，取得了很好的效果。锚注修复巷道技术有如下优点：注浆后使得喷层壁后充填密实，这样保证荷载能均匀地作用在喷层和支架上，避免出现应力集中点而首先破坏；注浆后将松散破碎的围岩胶结成整体，提高了岩体的内聚力、内摩擦角和弹性模量，从而提高了岩体强度，可以实现利用围岩本身作为支护结构的一部分。但锚注修复巷道施工复杂，成本较高。适用于破碎或松软的巷道围岩体，对服务年限较长的准备巷道或开拓巷道有一定的推广价值。
4.2锚杆（索）网修复
锚杆网支护修复巷道具有优点：能主动进行预应力支护，避免了围岩进一步松动破坏；开帮、放顶工程量小，可利用交接班停产时间进行，不影响巷道正常使用，且排矸量小，人工消耗少；可以直接利用自然平衡拱原理锚固拱外围岩，安全系数大，有利于矿工安全；由于充分利用围岩自身强度，形成主动支护，承载体厚度大，受力均匀，不致形成应力集中；.修复过程中不受断面超高限制，可将所有悬矸凿净，施工安全。
锚杆网修复存在着的问题：.修复巷道围岩裂隙多，钻锚杆孔时易夹持钻杆；.钻锚杆孔时易塌孔，故位置不易固定，易造成支护密度不均匀；锚杆孔变形、塌孔或孔壁有裂缝后易造成树脂锚杆（索）网修复巷道锚固剂卷插入途中卡住，影响锚固深度。
5 修护效果
鉴于该巷道实践情况，综合考虑，我们对该巷道采用了锚杆（索）网修复局部配合架棚的支护技术，取得较好的效果。为了监测支护的效果，对巷道表面位移监测以及安装顶板离层仪和多点位移计进行了离层监测，以分析围岩是否进入了稳定状态。巷道位移监测包括两帮相对移近量和顶底板移近量。其监测结果表明，观测期间最大累计顶板下沉量为213mm，两帮移近量最大为86mm。工程实践表明，经过锚网索首次支护之后，巷道变形问题得到了初步的改善，采用套棚并进行喷注浆加固的二次支护措施，为围岩表面提供刚性抗力，同时喷注浆措施进一步保证了岩体的完整性及其工程质量，限制巷道围岩位移。
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