高應力軟巖巷道三環支護與灌漿支護技術初探

魏海礁

（山西汾西宜興煤業有限責任公司，山西 孝義 032300）

引言

某礦巷道處在多條巷道的交叉點，其中一側煤層均屬于近距離煤層，巷道的埋深在850 m 左右。由于擾動產生的應力場與原始應力場相互疊加，所以該巷道的應力情況十分復雜，有嚴重的應力集中問題，尤其是垂直方向應力可以達到18 MPa 以上，是典型的高應力加軟圍巖巷道。圍巖的巖性以軟弱巖層為主，在遇水以后將發生明顯的膨脹，帶來很大膨脹壓力。該巷道支護方式采用錨網索噴。

1 圍巖變形機制

1.1 該巷道圍巖變形主要有以下特征

1）圍巖的實際變形量較大，且變形速率也很快。在巷道掘進開始后，初期收斂速度可以達到60 mm/d，使頂板嚴重下沉并伴有一定程度的底鼓，且兩幫也向外鼓出。

2）由于圍巖在遇水后發生膨脹且發生泥化，所以會使變形明顯加劇。在圍巖當中含有很多黏土礦物，遇水后體積大幅增加，導致軟化與泥化[1]。

3）支護構件出現不同程度的失效。巷道兩幫與頂板等位置的支護構件都出現了不同程度的失效情況，如頂板和兩幫設置的金屬網兜產生撕裂等，導致部分位置的巖石發生垮落。

4）圍巖結構松散且破碎。通過現場打孔探測可知，圍巖松動圈實際覆蓋范圍可以達到2.3 m～3.8 m，已經超過了錨桿有效錨固范圍，無法發揮預期的支護效果。

1.2 該巷道圍巖變形產生機理

1）圍巖自身強度較低。如前所述，圍巖的巖性主要為軟弱巖層，節理與裂隙均發育，使圍巖結構松散，承載力低。在實驗室中通過對巖樣的分析可知，巖石中黏土礦物實際含量很高，遇水后很容易發生膨脹，同時產生一定膨脹壓力，使巷道的變形加劇?！?br>