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【摘 要】软岩工程是一门应用科学，需长期的实践、监测及分析研究，才能加以充实完善和发展。本文通过国内典型的软岩矿井——北皂煤矿的海域煤1层巷道二次锚网喷支护工程实例，分析了极软岩条件下二次锚网喷支护巷道围岩的变形规律、控制效果及支护机理，为海域开发及同类地质条件下软岩地层巷道的支护设计可提供参考依据。
【关键词】海域巷道；围岩变形；锚喷；二次支护
0.前言
北皂煤矿海域扩大区位于北皂煤矿陆地区域以北的渤海海域，其煤系地层与陆地的完全相似，是由陆地向海域的自然延伸，同属下第三系，主要由泥岩、砂岩、粘土岩、炭质页岩、油页岩和煤组成。海域工程自2002年1月1日开工，通过几年来对海域扩大区煤系地层揭露情况来看，软岩具有的松、散、软、弱四种属性在海域表现极为突出，其重塑性高、崩解性快、流变性强、胀缩性大、触变性敏感，对井下工程的损害与破坏十分严重。
对于海域工程巷道支护方面，北皂煤矿做了大量的工作和许多大胆的尝试，也摸索出了一些适用于北皂煤矿海域工程实际的支护理论和支护形式，尤其在支护观念转变、巷道层位的选择、支护形式的确定等方面都有一定的收获，如较成功的煤1顶板的二次锚网喷支护方式在北皂煤矿已广为应用。
4.二次锚网喷支护机理分析
海域工程施工以来，针对海域变形速度快、变形量大、持续时间长的围岩变形特征，在岩性相对比较好的煤1附近岩层主要采取料石砌碹和U棚喷支护，以提高支护刚度，达到阻止和减缓围岩变形的目的，但事与愿违，海域几年来的生产实践证明，单纯的提高刚度“以刚克刚”是无济于事的。而进风井中段采取二次锚网喷支护符合海域围岩变形的客观规律，解决了支护难、支护成本高的问题，达到了较好的支护效果。
4.1一次锚网喷支护机理
海域地层软岩巷道变形的最大特点是：掘巷初期围岩向巷内空间运动较为剧烈，变形速率较高。进风井中段煤1层巷道掘后第1天内两帮及顶板下沉量均为20～35mm，煤1顶板层巷道掘后1天内两帮收缩量为20～40mm，顶板下沉量为30～90mm，剧烈运动的时间一般持续4～6天时间。因此一次支护应具有较大的可缩性，其作用：一是适当地释放变形压力，以利于巷道圍岩的长期稳定；二是“让压”的前提是保证浅部围岩在掘巷初期的稳定，以防止浅部围岩局部或大面积冒落失稳。实测一次锚网喷支护中两帮平均收缩量为110mm，最大为180mm；顶板平均下沉量为105.6mm，最大为206mm，释放压力较为充分。在一次支护释放压力期间，巷道断面收缩较为均匀，未发生局部或大面积冒落现象。因此，一次支护参数的选择是合理的，达到了一次支护的目的。
4.2二次锚网喷支护机理
适度释放变形压力，及时进行二次锚网喷永久支护。其作用主要有两个方面：一是将由初始剧烈变形引起的浅部围岩裂隙带岩体进行重新锚固，加固围岩，阻止围岩裂隙等弱面进一步发展，提高弱面的抗剪能力。另一方面，在一次支护的基础上，继续改善围岩的受力状态，努力使岩体由二向受力状态向三向受力状态转化。从而发挥围岩的自撑能力，提高巷道的稳定性。实践表明，进风井中段煤1层二次锚网喷支护后，水平及垂直方向上围岩的强烈变形都得到有效遏止。
5.主要结论
（1）海域进风井中段一次支护中掘巷初期围岩向巷内空间运动较为剧烈，变形速率较高，剧烈运动的时间一般持续4～6天时间。
（2）一次锚网喷支护中两帮平均收缩量为110mm，最大为180mm；顶板平均下沉量为105.6mm，最大为206mm，释放压力较为充分；一次支护中锚杆平均轴向力的增量为30.14KN（3.1t），最大载荷为69.7KN（7.1t）在释放压力期间，巷道断面收缩较为均匀，未发生局部或大面积冒落现象。一次支护参数及二次支护时间的选择是合理的，达到了一次支护的目的。
（3）二次支护后两帮平均移近速率为0.29mm/d，平均收缩速率为一次支护的1/45；顶板下沉速率为0.021mm/d，仅仅为一次支护的1/600，二次支护后巷道保持了完好的支护状态，其控制效果十分显著。
（4）巷道开挖后底板敞底充分让压，适时高阻限制采取卧底铺料石砼双层底拱封闭，底板的运动变形得到有效遏止，底板运动速率控制在0.03mm/d以下，为封闭底拱前的1/100，两帮移近速率也下降到0.01mm/d以下，取得了十分理想的控制效果。 [科]
【关键词】海域巷道；围岩变形；锚喷；二次支护
0.前言
北皂煤矿海域扩大区位于北皂煤矿陆地区域以北的渤海海域，其煤系地层与陆地的完全相似，是由陆地向海域的自然延伸，同属下第三系，主要由泥岩、砂岩、粘土岩、炭质页岩、油页岩和煤组成。海域工程自2002年1月1日开工，通过几年来对海域扩大区煤系地层揭露情况来看，软岩具有的松、散、软、弱四种属性在海域表现极为突出，其重塑性高、崩解性快、流变性强、胀缩性大、触变性敏感，对井下工程的损害与破坏十分严重。
对于海域工程巷道支护方面，北皂煤矿做了大量的工作和许多大胆的尝试，也摸索出了一些适用于北皂煤矿海域工程实际的支护理论和支护形式，尤其在支护观念转变、巷道层位的选择、支护形式的确定等方面都有一定的收获，如较成功的煤1顶板的二次锚网喷支护方式在北皂煤矿已广为应用。
4.二次锚网喷支护机理分析
海域工程施工以来，针对海域变形速度快、变形量大、持续时间长的围岩变形特征，在岩性相对比较好的煤1附近岩层主要采取料石砌碹和U棚喷支护，以提高支护刚度，达到阻止和减缓围岩变形的目的，但事与愿违，海域几年来的生产实践证明，单纯的提高刚度“以刚克刚”是无济于事的。而进风井中段采取二次锚网喷支护符合海域围岩变形的客观规律，解决了支护难、支护成本高的问题，达到了较好的支护效果。
4.1一次锚网喷支护机理
海域地层软岩巷道变形的最大特点是：掘巷初期围岩向巷内空间运动较为剧烈，变形速率较高。进风井中段煤1层巷道掘后第1天内两帮及顶板下沉量均为20～35mm，煤1顶板层巷道掘后1天内两帮收缩量为20～40mm，顶板下沉量为30～90mm，剧烈运动的时间一般持续4～6天时间。因此一次支护应具有较大的可缩性，其作用：一是适当地释放变形压力，以利于巷道圍岩的长期稳定；二是“让压”的前提是保证浅部围岩在掘巷初期的稳定，以防止浅部围岩局部或大面积冒落失稳。实测一次锚网喷支护中两帮平均收缩量为110mm，最大为180mm；顶板平均下沉量为105.6mm，最大为206mm，释放压力较为充分。在一次支护释放压力期间，巷道断面收缩较为均匀，未发生局部或大面积冒落现象。因此，一次支护参数的选择是合理的，达到了一次支护的目的。
4.2二次锚网喷支护机理
适度释放变形压力，及时进行二次锚网喷永久支护。其作用主要有两个方面：一是将由初始剧烈变形引起的浅部围岩裂隙带岩体进行重新锚固，加固围岩，阻止围岩裂隙等弱面进一步发展，提高弱面的抗剪能力。另一方面，在一次支护的基础上，继续改善围岩的受力状态，努力使岩体由二向受力状态向三向受力状态转化。从而发挥围岩的自撑能力，提高巷道的稳定性。实践表明，进风井中段煤1层二次锚网喷支护后，水平及垂直方向上围岩的强烈变形都得到有效遏止。
5.主要结论
（1）海域进风井中段一次支护中掘巷初期围岩向巷内空间运动较为剧烈，变形速率较高，剧烈运动的时间一般持续4～6天时间。
（2）一次锚网喷支护中两帮平均收缩量为110mm，最大为180mm；顶板平均下沉量为105.6mm，最大为206mm，释放压力较为充分；一次支护中锚杆平均轴向力的增量为30.14KN（3.1t），最大载荷为69.7KN（7.1t）在释放压力期间，巷道断面收缩较为均匀，未发生局部或大面积冒落现象。一次支护参数及二次支护时间的选择是合理的，达到了一次支护的目的。
（3）二次支护后两帮平均移近速率为0.29mm/d，平均收缩速率为一次支护的1/45；顶板下沉速率为0.021mm/d，仅仅为一次支护的1/600，二次支护后巷道保持了完好的支护状态，其控制效果十分显著。
（4）巷道开挖后底板敞底充分让压，适时高阻限制采取卧底铺料石砼双层底拱封闭，底板的运动变形得到有效遏止，底板运动速率控制在0.03mm/d以下，为封闭底拱前的1/100，两帮移近速率也下降到0.01mm/d以下，取得了十分理想的控制效果。 [科]