复杂地质条件下离散膨胀性软岩控制及支护技术

该项成果总体上达到了国内领先水平，在类似地质条件下，具有推广价值。

李雅庄矿区地处“祁吕贺”山字型构造前弧东翼的南端与新华夏系褶皱断裂带的复合部位，受活动的什林挠褶断裂带和霍山断裂带的控制，地质构造异常复杂，平均1m以上的断层167条／km，无煤陷落柱95个／km。李雅庄井田煤层埋藏深，平均550~650m，地应力大，矿压显现明显，矿井主要运输大巷为+355水平，自开采以来，由于岩性差、裂隙发育、构造等原因造成大巷在掘进和维护过程中，不同程度地出现巷道变形量过大，断面收缩太快、锚杆失效、支架损坏、底鼓严重等一系列矿压显现问题。在一些地段、巷道的变形破坏已严重影响安全生产，开采以来平均返修3次以上，平均返修费用3．6万元／m，局部高达5．4万元／m。为解决这一支护难题，我矿从1999年9月份开始采用先进的锚注技术进行施工。通过对李雅庄矿355运输大巷的初步调查与分析，认为该巷道围岩具有薄层状、碎裂、松散、膨胀、强风化蚀变和高地应力作用等特征，属于典型的软岩巷道。以此为依据，设计该巷道的总体支护方案为：

(1)为保证今后巷道底臌严重时清底工作的顺利进行，在原设计断面的基础上，将巷道底板向下超挖400mm。

(2)巷道开挖达到设计断面要求后，立即向围岩表面薄喷一层(厚约3～4mm)净水泥浆，以封闭围岩表面，提高围岩表面的粘结力。

(3)进行全断面锚一梁一网基本支护。

(4)加打顶板快速承载小直径锚索。

(5)对巷道围岩进行初次喷射混凝土，喷厚40～60mm(预留锚索子L和注浆孔位置)。以上①～⑤工序必须连续进行。

(6)滞后迎头40m左右(或掘后30d左右)对巷道围岩进行注浆加固。

(7)滞后注浆20～30m(或注浆后20～25d)，对巷道全断面进行第二次喷射混凝土，顶、帮喷至设计厚度200mm，底板视前期底臌变形量大小喷至原设计高度(喷厚一前期底臌量)。

经济效益：通过两年的施工及后期监测，该种支护能有效地控制巷道的变形破坏，使掘出的巷道能完全满足安全生产需要。利用该种支护施工巷道，平均每米可节约返修费用1.987万元，共计可节约7053.8万元。

社会效益：(1)提高巷道支护可靠性有利于矿井安全生产；(2)减轻了工人的劳动强度；(3)对社会的辐射效应。