摘要：随着煤矿开采深度的不断增加，井下煤矿巷道所受的地应力越来越大，尤其在地质构造活动强烈的地区，井下巷道支护及保持其稳定性更加困难。根据深部软岩条件下煤矿巷道锚杆支护效果不理想的情况，研究高地应力软岩环境下巷道科学的支护方式是保证煤矿采掘深部煤层的关键。矿井支护实践证明高强高预应力变形让压锚杆均压锚杆能够有效的解决深井高地压巷道支护存在的问题。
概况
阜新矿业集团五龙煤矿刘家区-536(地面标高为+179m)回风石门在掘进过程中面临着非常严重的支护问题。巷道开掘后，围岩变形非常剧烈，顶板和两帮破坏严重，底鼓量大，虽经过多次翻修，仍不能控制巷道变形，大多数巷道前面掘进后面翻修，严重的影响了巷道的掘进速度和安全生产。为了解决巷道变形的实际问题，顶板采用了全锚索支护，此方案虽改善了巷道的支护状况，但掘进速度慢，成本高。为从跟本上解决巷道支护实际问题，必需对巷道支护方式进行研究，探索出一套合理的支护方案。
刘家区-536回风石门采用半圆拱型巷道，巷道宽度为5300mm，高度为4250mm。原巷道支护顶板采用锚杆及加强锚索支护，锚杆间排距为800mm×800mm，加强锚索间排距为1200mm×3200mm；两帮采用全锚杆支护，间排距为800mm×800mm。
1地质条件
刘家区-536回风石门巷道围岩为煤岩互层，岩石普氏系数4—6。巷道顶板有一层薄煤层。
2支护原则的确定
根据井下观测分析及井下地质条件，支护巷道的破坏形式为典型的高地应力显现，支护系统没有能够控制住围岩松散流动圈的扩展，没有观察到锚杆受力明显增加现象，说明锚杆支护系统没有发挥它应有的作用。
存在主要问题：第一锚杆安装载荷不足；第二锚杆长度不够；第三表面控制效果不好。
要想让支护能满足及时有效的控制破碎区范围的扩展，具体来说应满足下列原则：
(1)锚杆的支护范围：锚杆的长度不应小于巷道开挖后初始松动圈的范围，并有至少有400mm锚固在稳定区内。
(2)锚杆的安装应力：锚杆的安装应力是控制围岩早期变形的控制松散破碎变形圈扩展的重要参数。安装应力过小会使围岩发生过大的早期变形，松散破碎圈大，引起顶板破碎，松散破碎圈扩展最终造成锚杆失效。
(3)支护强度：在采深高应力的情况下，一旦锚杆施工一定的预应力，锚杆杆体的强度必需提高，这就要求锚杆的单根强度加大。
(4)锚杆变形让压性能：为了防止锚杆承受过度载荷而破断，锚杆必需具有变形让压性能，且这种让压必需是有控制的让压。控制让压就是当锚杆杆体达到屈服强度时，支护系统开始通过让压装置让掉部分围岩变形起到保护锚杆的作用，同时又保证围岩的稳定性。合理的让压性能应能做到锚杆在一定的吨位上稳定让压以保证巷道支护效果和防止锚杆破断。
(5)表面控制：为了保证巷道长期稳定性和防止锚杆失效，巷道表面控制也是非常重要的。
(6)辅助支护：合理有效的辅助支护可以与锚杆支护形成的一个整体，保障巷道支护长期有效性，适应地质和采矿条件的变化。
3锚杆支护系统参数的确定
锚杆的参数包括：锚杆的长度、锚杆的安装载荷、锚杆的布置形式、锚杆杆体的直径、锚杆的间排距、锚杆的延伸让压性能、托盘的尺寸及强度、表面控制等。
(1)根据现场地质条件分析，回风石门采用2.4m长度锚杆，穿过断层及泥岩层区域采用3m长锚杆。
(2)锚杆的安装应力：对泥岩等流变形围岩，应保证足够的安装应力。根据经验分析，锚杆的最小安装应力为5～6t，以保证松散流动区不进一步扩展。
(3)锚杆直径和强度：选用D20HB500高强钢作为锚杆的杆体，其屈服强度大于15.3t，抗拉强度大于20.2t。
(4)间排距：-536回风石门锚杆排距为900mm，间距为800mm。
(5)让压管：由于巷道变形量大，在锚杆长度和安装应力合适的条件下，锚杆支护系统将发挥其应有的作用并承受围岩的变形载荷。然而围岩部分是无法控制的，高强度钢的延伸率低，容易在丝部发生脆断，所以锚杆系统必需要有控制让压能力。根据选择的锚杆强度，让压管的控制让压能力为12～15t，长度为40mm。
(6)锚固长度和锚固力：每套锚杆选用2卷k2535树脂药卷，锚固长度达到1m，锚固力大于23t。
(7)托盘尺寸和强度：采用与所选择锚杆想匹配的150mm×150mm×8mm托盘，其强度为23t。
(8)表面控制：为了控制围岩的脱落，用金属网及钢筋梯作为表面控制的方式。
(9)喷浆：巷道掘进后初喷30～50mm，45天左右终喷，以保证不会由于巷道弹性变形而破坏喷体。
(10)辅助支护：为了提高巷道的服务年限适应地质条件的变化，采用锚索作为辅助支护。锚索长度为9m，锚索直径为17.78mm间排距为1600mm×1800mm。
4表面控制
由于巷道在软岩中掘进，且因受到动压影响，表面控制对于充分发挥锚杆支护系统的作用非常重要。有效的表面控制系统应保证无片帮和冒顶现象，锚杆和表面控制系统一起形成最佳组合梁，表面控制包括：高强托盘：与锚杆强度相匹配；钢带：H型钢带可以把锚杆联结成一个整体，并具有很好的表面控制效果。金属网：金属网不仅防止漏矸漏顶，而且其自身的变形可以控制两帮变形，并可以与锚杆、钢带形成的一个整体，增加了支护系统的整体性。
5支护效果
五龙煤矿刘家区-536回风石门采用高强让压均压锚杆支护后，通过对巷道的表面变形量、顶板离层和围岩深部变形监控、监测表明，巷道在掘进过程中变形量大大降低，巷道底板优为显著，原前掘后翻，现采用高强让压均压锚杆支护后，巷道变形量能够满足正常生产的要求，不需要翻修，减少了巷道维修和翻修量。
6结论
通过井下的实践高强让压均压锚杆能够满足高地应力，软岩巷道的支护质量和支护强度的要求，在施工过程中巷道变形量明显减少，支护效果显著，提高了巷道的掘进速度，减少了巷道翻修维修量，降低了巷道的支护成本，保证了安全生产，具有较高的推广价值。
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