黄保卫
淮沪煤电有限公司丁集煤矿，安徽淮南 232001
摘要 随着矿井开采年限的增加，巷道修护工作显得越发重要，最好破损巷道的修护工作是确保安全生产的基础工作之一。文章主要分析了深井高地压巷道变形原因，并提出相应的解决措施。
关键词：深井高地压；巷道；变形原因；修护措施
前言
随着矿井向深部的延伸,受到高地压、高应力的影响,巷道四周围岩所承载的压力变大、变强,从而不断加快巷道的变形和老化速度,特别是修护巷道,四周的围岩已产生较大的松动圈,本身的抗压性能已大大减弱,巷道的支护已经不能仅仅地局限于顶板及帮部的控制,巷道的底板也需要加以控制,在此基础上我们提出巷道的整体支护理念,从巷道的整体支护来抑制、减缓巷道的变形量和老化速度,减少巷道再次维修工程量,达到满足巷道支护要求,延长巷道的服务寿命。
1 巷道变形破坏机理分析
深井巷道开挖之前，岩体 处于原岩应力场的稳定状态中。巷道开挖后，巷道周边岩体的围压发生变化，围岩应力场重新分布， 集中应力随着围岩体的变形由巷道表面围岩逐渐向巷道深部转移，直到一定深度的巷道围岩体因围压足够大，能够承载集中应力且不产生变形，巷道周边应力场才趋于稳定，集中应力的转移使巷道围岩从表层向深部一定范围内都经历了切向应力增大而径向应力减小且围压变小的过程，在低围 压、高集中应力作用下，巷道周边围岩发生变形破坏，这种变形甚至破坏也伴随着集中应力逐步向深部发展， 因碎涨和巷道支护作用促使围岩围压变大，破坏扩展到一定范围才得以控制。巷道围岩 变形 破坏是 不断持续着 的，可以在一定时间内趋于 稳定，当巷道围岩受某种外界因素（例如：风化、采动、水、温度等）的影响产生新的变形位移会再次影响深部的围压，集中应力会开始新的转移行程。这是一个反复循环无法控制的过程，所以巷道支护是给巷道表层围岩提供尽可能大的残余强度，为更深部的围岩体提供足够大的等围压；同时为巷道围岩提供稳定的外部环境，确保围岩体的稳定性。
2巷道变形破坏形式
（1）拱顶下沉，出现“马鞍型”现象，主要是由顶板下沉量超过支护允许范围，引起巷道顶板中部下坠，两侧切断。
（2）底鼓，由于巷道所处位置底板岩性较为松软，作用于巷道顶板上的作用力经巷帮传递到底板，从而使巷道底板变形引起底鼓，底鼓一般在300-600mm，部分巷道达600-1000mm以上。
? （3）巷道两帮挤压，两帮挤压使巷道两侧的墙体出现内收、肩部张裂错动等现象，引起支护破坏，断面缩小等。
（4）顶帮喷层开裂，剥落，在钢筋网的作用下形成网兜。
3巷道变形与破坏的主要影响因素分析
通过对巷道变形与破坏机理的综合分析，主要有以下几方面原因：
3.1开采深度
随着矿井开采深度的增加，巷道上覆岩层质量加大，从而使作用于巷道上的支承压力增加，地压显现明显，在巷道支护强度小于支承压力的薄弱地点容易造成巷道变形增大和围岩破坏现象，较大的地应力使巷道出现严重底鼓和顶帮部变形。
3.2施工工艺及质量
光面爆破时，炮眼参数不合理，爆破松动圈扩大，打锚杆挂网时锚杆角度不合适，铺网后网边搭接处未加补锚杆压网边，喷浆时喷射混凝土配合比不当，沙子中含土量大，喷射混凝土养护不足。加上喷层厚度不一致。致使岩体受压开裂。
3.3围岩性质
围岩的性质包括岩体的强度、节理发育和分布情况及分层厚度等，围岩的强度越低，节理越发育，分层厚度越小，则巷道越不稳定，越易变形破坏。
3.4地质构造
巷道在地质异常带中，地质异常带中的岩层由于受到外力作用，通常松散破碎，一旦巷道形成就会使巷道附近的围岩应力重新分布并导致变形失稳的力源，使两侧上覆岩层的压力朝向斜轴处集中，使巷道两帮挤压变形。
3.5巷道布置
由于局部巷道布置的不合理，巷道密度过大，而支护强度相对不足，造成近距离巷道交替破坏。
3.6 采动影响
对同一条巷道，可能受到相邻采面回采引起的围岩变形量要比掘进阶段大的多，巷道受采动影响北帮挤压变形严重。
4巷道修护方案原则
（1）强推主动支护，减少架棚支护，只有巷道过较厚煤层和地质异常带时才使用架棚支护。
（2）坚持初喷（注）工艺，贯彻“让压”思想，在一些围岩破碎地点先进行初喷浆，找平后打锚杆，使锚杆密贴岩面，起到锚杆的锚固预紧作用。“让压”是深部巷道围岩自身存在巨大的变形能，想通过一次性高强支护控制变形能很难，只有在不破坏围岩自身承载强度的基础上，充分释放变形能进行“让压”，最后进行补强支护，才能实现支护体稳定。如滞后喷注浆、锚索注浆补强。
（3）注重底板治理，注重顶帮的强支护，更要注重底板的强支护。底鼓是巷道变形最早显现得原因是底板没有支护，巷道的顶、帮、底的支护应看做一个整体，三者相互关联，互相影响。巷道掘后顶帮及时支护，初期巷道形成应力平衡。但底板受水、地应力的综合作用，出现底鼓，由于底鼓的不断增大，同时具有不协调性，初期巷道的应力平衡被打破，带动顶帮变形，顶帮变形进一步加剧巷道的底鼓，这样互相影响最终导致巷道失稳破坏。底板治理方法有底板注浆、底板反拱等。
5 具体案例
5.1概况
由于受矿井地质条件及施工质量和矿山压力影响， 本矿井已掘某巷道 受压力影响 破坏主要表现为：巷道两帮及拱顶喷射混凝土 浆皮开裂 、脱落，交岔点牛鼻子压 碎 、喷射混凝土 浆皮开裂，巷道底鼓，个别处轨道变形
5.2 具体原因分析
5.2.1地质条件
由于巷道围岩性质松软破碎，岩体抗压、抗剪强度低。
5.2.2 地压较大引起围岩变形
巷道开掘后周边围岩产生应力集中，当围岩周边应力超过岩体强度极限时，巷道围岩首先产生破坏，导致巷道两帮及拱顶喷射混凝土浆皮开裂。由于喷射的混凝土不与围岩同步变形，联网部位为最易开裂部位。
5.2.3施工质量
铺网后网边搭接处未加补锚杆压网边，喷浆时喷射混凝土配合比不当，沙子中含土量大，喷射混凝土养护不足。加上喷层厚度不一致。致使岩体受压开裂。
5.3.巷道修复方案
刚开始受压变形的巷道，需要时间让巷道进行自然压力释放。待压力释放一段时间后 , 再进行人工修复；岩巷已受压变形，喷浆层开裂的巷道，需进行人工修复；巷道变形及人工修复期间，每天需安排专人对发现巷道两帮及拱顶喷射混凝土浆皮开裂的巷道进行检查清理，清理已开裂的浆皮，防止脱落伤人及影响运输。
将开裂的浆皮 用风镐剥离或者将浆皮敲碎，露出围岩，剥离混凝土后露出金属网，将其边缘部分贴近围岩，增加锚杆（锚索） 固定。如围岩并不是非常破碎可隔几天后喷浆。如围岩较破碎可采用初喷保护隔一段时间复喷加固。
开裂处浆皮及其破碎，剥离后金属网断裂破坏无法继续使用的情况 下，可重新铺设 金属网配合锚杆 （锚索） 将破碎处锚网喷修复。喷浆使用初喷复喷的方案进行。 重新铺设 金属网配合锚杆将破碎处锚网喷修复 可防止喷层开裂，增加喷层的抗拉和抗剪强度。
5.4 效果检验
深井高地压巷道变形有其自身原因和特点，只要我们按照一定的原则进行修护，就可以取得较好的效果。该处巷道由于采取措施得当，在经历过科学修护后，巷道实现了长期不变形，取得良好的经济和安全效益。
参考文献：
[1] 谢和平 , 彭苏萍 , 何满潮 . 深部开采基础理论与工程实践 [M]. 北京 : 科学出版社 ,2006.
[2] 胡兆峰 , 曹国华 . 高应力软岩巷道支护技术 [J]. 矿山压力与顶板管理 ,2003,(4).