软岩巷道变形破坏原因研究和对策

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1、软岩巷道变形破坏原因研究和对策　　摘要：随着开采深度的不断延伸和受采动以及巷道围岩性质影响，巷道变形量大，造成巷道底鼓严重，失修率不断增加，制约了矿井正常生产。恒大公司通过对-650m南翼二阶段巷道破坏原因的分析，采取对巷道注浆固化、合理匹配注浆材料，改善围岩结构，主动加固围岩，保持围岩的整体性，应用网壳支护等新技术、新工艺改变修护方法，为软岩巷道治理提供一些简单可行的方法。关键词：软岩治理；注浆固化；注浆压力；注浆量；浆液扩散半径中图分类号：O741+.2文献标识码：A文章编号：一、软岩巷道地质概况恒大公司-650南翼二阶段

2、大巷布置在高德层9煤底板1层和2层灰岩之间的泥岩中，其中西石门到西一储煤井之间为海相泥岩或砂质泥岩，蒙脱石、伊利石含量高，属典型的膨胀性软岩巷道。巷道正上方及斜上方为高德层7煤和9煤采空区和区段煤柱。7矿井涌水量大，正常涌水量为830m3/h，软岩接触水后膨胀，给巷道运输排水带来了困难，自矿井投产以来，该巷道已经经过多次翻修，但效果均不明显。主要表现出巷道底鼓量大、变形严重的特点。巷道底鼓平均超过800mm，最大点达1200mm。二、软岩巷道破坏原因（1）围岩岩性及力学性质对围岩的稳定性影响较大。由于裂隙发育及水对围岩的弱化后

3、的影响，严重弱化岩体强度并引起膨胀，使原有支护破坏。此为治理重点。（2）由于巷道正上方及斜上方为高德层7层煤和9层煤，巷道与7层煤和9层煤之间的间距为20m左右，回采工作面回采期间采动支承压力的作用是围岩破坏的另一重要因素。（3）支护方式选择的不合理。巷道采用刚性支架进行支护，不能适应巷道变形需要。三、软岩巷道治理方案根据西大巷的失修状况，采用三种不同的支护方式进行修护。（1）对巷道维护状况较好、断面能满足使用要求的，采用锚网支护。（2）巷道维护状况较差、断面不能满足使用要求的，采用锚注喷浆联合支护。7（3）对巷道维护状况极差

4、、围岩破碎、底鼓严重，断面不能满足使用要求的，采用先喷混凝土，再用高水速凝材料预注浆固化巷道破坏岩体，然后扩大断面后采用锚网加网壳联合支护；底板先用高水速凝材料预注浆固化，然后再采用锚网加浇注混凝土反拱联合支护。四、矿井设计因素4.1对矿压预计偏小由于原设计单位对该地区井田地压情况认识不足。根据柳海矿井施工实践表明，两巷道的水平间距为巷道宽度的5.6倍时，矿压显现明显。两巷道间岩柱尺寸在8～16m时，因开凿巷道而产生的应力集中对两巷道相互干扰最大，巷道密度大及过小的保护岩柱尺寸也是巷道围岩变形破坏的主要原因之一。4.2设计支护

5、方式不合理井底车场绕道原设计采用用钢筋混凝上支护。混凝土厚500mm，水泥标号300#，钢筋为双层布置。主井马头门先是采用29U型钢可缩性支架和钢筋混凝土背板支护，因不适应围岩变形特点，故发生变形后导致支架变形、混凝土背板破坏，壁后充填被挤出。联络巷等巷道采用锚网喷支护，但800×800mm的间、排距较大，也未能维护好围岩。人为因素2月份该矿运输大巷2#交叉点至3#交叉点单轨段，由于管理不善致使施工用水供水管破裂漏水，没有及时处理，积水浸泡巷道数日，造成巷道围岩吸水膨胀，应力聚变，致使巷道支护www.docin.com平衡状态

6、破坏，短短20多个小时内，底板鼓起600mm~1350mm，两帮内敛100mm~300mm不等，运输中断。7软岩巷道破坏规律根据柳海煤矿实践观测证明，软岩巷道受平行或上方采掘影响破坏程度较为明显，基本不受下部采掘影响。掘进由于软岩的遇水易泥化膨胀的特性，钻眼采用干式钻眼法，以控制围岩的膨胀变形，消除膨胀压力；爆破法掘进巷道，在围岩中产生爆破震动，甚至形成炮震裂缝，周边围岩常因凹凸不平而加剧应力集中，从而加速了围岩的松动破坏，造成过大的围岩压力，尤其对地质条件较差的围岩影响更为严重。因此，在爆破施工中采用浅眼光爆技术，打浅。眼，

7、少装药，放小炮，毫秒爆破，减小震动波对围岩的扰动，使巷道软岩具有一定的自稳时间，并能迅速转入支护工作。对于松散破碎较严重的岩层，如不能采用全断面放炮掘进时，应采用只放掏心炮然后用风镐扩刷的掘进方法。五、支护技术与工艺5.1锚注网壳支护技术采用锚注网壳支护技术工艺过程：预锚喷-第1次注浆固化-巷道扩刷-锚网支护-网壳支护-喷浆固化-第2次注浆固化等几个阶段。5.2注浆固化7根据注浆固化理论，主要参数有：注浆压力、注浆量、浆液扩散半径及注浆孔的布置等。结合西大巷围岩破坏的严重程度，取1.0—2.0Mpa的注浆压力，最高不超过3.0

8、Mpa；注浆量受裂隙发育程度、围岩破坏松动圈、注浆压力、封孔质量、管路水压等多种因素的影响，原则上注浆到不进浆为止；浆液扩散半径达3m以上；注浆孔深1.5—2m、封孔长度1.0m、孔径42mm，为防止浆孔之间串浆，注浆孔分两次布置，第一次排距6m，第二次在中间加打一排，保持排