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中图分类号：TU94+2 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）
1矿井概况
下石节煤矿开拓方式为平硐+暗斜井混合式开拓，矿井一水平（+1000水平）已经回采结束，并转入二水平即+950水平进行开采。矿井开拓设计中将+950水平划分为上下两个阶段，并以三条暗斜井为中心，在两侧布置工作面进行回采。目前，+950水平212~219工作面已回采结束，2301工作面正在回采，为保护三条主要开拓巷道，在三条开拓巷道两侧，均留设尺寸不一的保护煤柱，但即便如此，在周围工作面采动影响过程中，开拓巷道变形极为强烈，致使部分巷道不能满足正常使用。
2 +950轨道石门原有支护方式
+950轨道石门原有支护锚杆为φ20×2250mm螺纹钢锚杆，锚杆间排距800×800mm，锚杆间用φ14×850mm圆钢拉杆连接；锚索为φ17.8×6200mm钢绞线，锚索间排距1500×2000mm，每两根锚索使用3000mm长18#槽钢连接，采用1×10m菱形金属网，托板为150×150×8mm鼓形托板。
3 +950轨道石门失稳破坏原因分析
+950轨道石门是矿井安全生产的咽喉通道，受周围工作面回采引起的支承压力影响，巷道出现肩窝内突、帮脚内移及顶板下沉等变形破坏特征，对正常安全生产构成威胁。综合+950轨道石门的变形特征及其采矿地质条件可知，造成+950轨道石门失稳破坏的原因主要有以下几个方面：
（1）围岩强度较低。+950轨道石门主要布置在4-2#煤层中，煤层硬度系数在1.0左右，根据矿井揭露的煤层赋存条件，煤层层理、节理裂隙较为发育，在高应力作用下极易沿裂隙面滑移错动。
（2）周围工作面采动影响强烈。现有开拓方式使得+950轨道石门在同一区段内至少承受工作面的四次强烈采动影响。大量研究结果表明，工作面开采形成的支承压力往往数倍于原岩应力，局部应力集中系数甚至达到原岩应力的5~6倍，周围工作面回采时，+950轨道石门围岩应力水平势必将进一步增高，造成巷道的变形破坏。
（3）支护承载性能难以得到充分发挥。尽管锚网支护以其在改善围岩体受力状况，提高围岩体强度和发挥围岩体自承载能力方面的优越性得到了广泛应用，但现有锚网支护难以控制巷道围岩的强烈变形，主要有以下几方面原因：
①现有锚网支护强度偏弱，难以形成可靠的承载结构；
②目前使用的菱形金属网，在高应力作用下，易形成网兜，导致浅部围岩易发生塑形流变；
③现有锚网支护结构补偿锚索主要布置在巷道拱部，且间排距较大，受采动影响后，巷道围岩承载结构不足以控制巷道围岩变形；
4 +950轨道石门高强稳定型支护技术
+950轨道石门高强稳定型支护是在增加支护强度的同时，采取结构补偿措施及底板治理，提高支护承载结构的整体稳定性。控制帮部围岩变形，防止帮部发生剪胀变形，提高帮部围岩体稳定，为拱部支护承载结构体提供稳定的基础，同时加强底板治理，防止底臌诱导两帮帮脚内移，导致支护承载结构的结构失稳。采用帮底互控技术，发挥支护承载结构整体的承载性能。
综合考虑类似条件下的支护分析，确定+950轨道石门高强稳定型支护参数如下：
一次支护中，錨杆采用φ22×2500mm左旋螺纹钢锚杆，锚索选用φ17.8×6500mm钢绞线，支护断面中锚杆索间排距800×800mm，锚杆索间通过φ14钢筋梯子梁在巷道周向上连接在一起，护表构件采用φ6钢筋网护表。每个锚杆孔使用2支Z2350树脂锚固剂，每个锚索孔使用3支Z2350树脂锚固剂。具体布置参数见图4-1a、4-1b。
二次支护中，锚杆采用φ22×3000mm左旋螺纹钢锚杆，锚索选用φ17.8×6500mm钢绞线，锚杆索间排距800×800mm，锚杆索间通过2700mm长M4钢带在巷道轴向上连接在一起。二次支护中是否继续挂网根据一次支护后巷道成形情况，若巷道成形较好，可不挂网直接进行二次支护，若一次支护后巷道成形较差，则需喷浆，保证巷道成形，然后需重新挂网进行二次支护，护表构件采用φ6钢筋网。每个锚杆孔使用2支Z2350树脂锚固剂，每个锚索孔使用3支Z2350树脂锚固剂。
底板治理中，锚杆采用φ22×2500mm左旋螺纹钢锚杆，锚索选用φ22×5000mm钢绞线，间排距1000×1000mm，锚杆索间通过φ14钢筋梯子梁在垂直巷道方向上连接在一起，护表构件采用φ6钢筋网。
具体的支护方案及其施工工艺如下：
（1）注浆加固围岩后，按设计断面要求扩巷，之后按一次支护方案进行锚网支护，需要注意的是最大空顶距不要超过1.2倍排距；
（2）二次支护距离一次支护的时间根据现场情况而定，若一次支护后有矿压显现，二次支护需跟上，二次支护跟上一次支护的距离以不影响扩巷迎头的施工为原则。同时一次锚网支护后，若巷道成形较好，可不再挂网直接进行二次支护；若一次支护后巷道成形不好，需先喷浆保证巷道成形，然后再挂网进行二次支护；
（3）二次支护施工完毕，为防止锚网索锈蚀，要及时喷浆，此次喷浆要求盖住钢筋网即可。
（4）巷道帮顶支护完后，需及时对底板进行治理。底板治理时先卧底至底板设计标高以下100mm，在底板锚网索施工完后，将多余锚索头剪掉，再浇筑一层100mm厚的混凝土。
5 项目实施效果
2011年在支护工艺改革实施的过程中，我矿进行了大胆的改革，开始采用了双层锚杆、锚索、喷注浆结合桁架钢带的复式支护方式，在 2011年7月在950轨道石门（2#进架横川口前后40米）进行了试验，至今此范围巷道仍然保持较好的成形，帮鼓变化也较小，综合预计此方案能维持巷道支护稳定8年。对于我矿950轨道石门的支护改革起到了推动作用，随后我矿在矿井主系统开始了大规模采用此种方案。
作者简介：
周晓辉邮编：727000工作单位：铜川矿业有限公司生产处主任工程师
昌建明邮编：727101工作单位：铜川矿业有限公司下石节煤矿地测科
1矿井概况
下石节煤矿开拓方式为平硐+暗斜井混合式开拓，矿井一水平（+1000水平）已经回采结束，并转入二水平即+950水平进行开采。矿井开拓设计中将+950水平划分为上下两个阶段，并以三条暗斜井为中心，在两侧布置工作面进行回采。目前，+950水平212~219工作面已回采结束，2301工作面正在回采，为保护三条主要开拓巷道，在三条开拓巷道两侧，均留设尺寸不一的保护煤柱，但即便如此，在周围工作面采动影响过程中，开拓巷道变形极为强烈，致使部分巷道不能满足正常使用。
2 +950轨道石门原有支护方式
+950轨道石门原有支护锚杆为φ20×2250mm螺纹钢锚杆，锚杆间排距800×800mm，锚杆间用φ14×850mm圆钢拉杆连接；锚索为φ17.8×6200mm钢绞线，锚索间排距1500×2000mm，每两根锚索使用3000mm长18#槽钢连接，采用1×10m菱形金属网，托板为150×150×8mm鼓形托板。
3 +950轨道石门失稳破坏原因分析
+950轨道石门是矿井安全生产的咽喉通道，受周围工作面回采引起的支承压力影响，巷道出现肩窝内突、帮脚内移及顶板下沉等变形破坏特征，对正常安全生产构成威胁。综合+950轨道石门的变形特征及其采矿地质条件可知，造成+950轨道石门失稳破坏的原因主要有以下几个方面：
（1）围岩强度较低。+950轨道石门主要布置在4-2#煤层中，煤层硬度系数在1.0左右，根据矿井揭露的煤层赋存条件，煤层层理、节理裂隙较为发育，在高应力作用下极易沿裂隙面滑移错动。
（2）周围工作面采动影响强烈。现有开拓方式使得+950轨道石门在同一区段内至少承受工作面的四次强烈采动影响。大量研究结果表明，工作面开采形成的支承压力往往数倍于原岩应力，局部应力集中系数甚至达到原岩应力的5~6倍，周围工作面回采时，+950轨道石门围岩应力水平势必将进一步增高，造成巷道的变形破坏。
（3）支护承载性能难以得到充分发挥。尽管锚网支护以其在改善围岩体受力状况，提高围岩体强度和发挥围岩体自承载能力方面的优越性得到了广泛应用，但现有锚网支护难以控制巷道围岩的强烈变形，主要有以下几方面原因：
①现有锚网支护强度偏弱，难以形成可靠的承载结构；
②目前使用的菱形金属网，在高应力作用下，易形成网兜，导致浅部围岩易发生塑形流变；
③现有锚网支护结构补偿锚索主要布置在巷道拱部，且间排距较大，受采动影响后，巷道围岩承载结构不足以控制巷道围岩变形；
4 +950轨道石门高强稳定型支护技术
+950轨道石门高强稳定型支护是在增加支护强度的同时，采取结构补偿措施及底板治理，提高支护承载结构的整体稳定性。控制帮部围岩变形，防止帮部发生剪胀变形，提高帮部围岩体稳定，为拱部支护承载结构体提供稳定的基础，同时加强底板治理，防止底臌诱导两帮帮脚内移，导致支护承载结构的结构失稳。采用帮底互控技术，发挥支护承载结构整体的承载性能。
综合考虑类似条件下的支护分析，确定+950轨道石门高强稳定型支护参数如下：
一次支护中，錨杆采用φ22×2500mm左旋螺纹钢锚杆，锚索选用φ17.8×6500mm钢绞线，支护断面中锚杆索间排距800×800mm，锚杆索间通过φ14钢筋梯子梁在巷道周向上连接在一起，护表构件采用φ6钢筋网护表。每个锚杆孔使用2支Z2350树脂锚固剂，每个锚索孔使用3支Z2350树脂锚固剂。具体布置参数见图4-1a、4-1b。
二次支护中，锚杆采用φ22×3000mm左旋螺纹钢锚杆，锚索选用φ17.8×6500mm钢绞线，锚杆索间排距800×800mm，锚杆索间通过2700mm长M4钢带在巷道轴向上连接在一起。二次支护中是否继续挂网根据一次支护后巷道成形情况，若巷道成形较好，可不挂网直接进行二次支护，若一次支护后巷道成形较差，则需喷浆，保证巷道成形，然后需重新挂网进行二次支护，护表构件采用φ6钢筋网。每个锚杆孔使用2支Z2350树脂锚固剂，每个锚索孔使用3支Z2350树脂锚固剂。
底板治理中，锚杆采用φ22×2500mm左旋螺纹钢锚杆，锚索选用φ22×5000mm钢绞线，间排距1000×1000mm，锚杆索间通过φ14钢筋梯子梁在垂直巷道方向上连接在一起，护表构件采用φ6钢筋网。
具体的支护方案及其施工工艺如下：
（1）注浆加固围岩后，按设计断面要求扩巷，之后按一次支护方案进行锚网支护，需要注意的是最大空顶距不要超过1.2倍排距；
（2）二次支护距离一次支护的时间根据现场情况而定，若一次支护后有矿压显现，二次支护需跟上，二次支护跟上一次支护的距离以不影响扩巷迎头的施工为原则。同时一次锚网支护后，若巷道成形较好，可不再挂网直接进行二次支护；若一次支护后巷道成形不好，需先喷浆保证巷道成形，然后再挂网进行二次支护；
（3）二次支护施工完毕，为防止锚网索锈蚀，要及时喷浆，此次喷浆要求盖住钢筋网即可。
（4）巷道帮顶支护完后，需及时对底板进行治理。底板治理时先卧底至底板设计标高以下100mm，在底板锚网索施工完后，将多余锚索头剪掉，再浇筑一层100mm厚的混凝土。
5 项目实施效果
2011年在支护工艺改革实施的过程中，我矿进行了大胆的改革，开始采用了双层锚杆、锚索、喷注浆结合桁架钢带的复式支护方式，在 2011年7月在950轨道石门（2#进架横川口前后40米）进行了试验，至今此范围巷道仍然保持较好的成形，帮鼓变化也较小，综合预计此方案能维持巷道支护稳定8年。对于我矿950轨道石门的支护改革起到了推动作用，随后我矿在矿井主系统开始了大规模采用此种方案。
作者简介：
周晓辉邮编：727000工作单位：铜川矿业有限公司生产处主任工程师
昌建明邮编：727101工作单位：铜川矿业有限公司下石节煤矿地测科