摘要：针对8203回风顺槽围岩承载能力差、强度低等因素导致围岩变形量大、部分支护结构失效等问题，提出综合采用浅孔、深孔注浆方式加固巷道围岩，并结合现场条件具体给出围岩加固技术方案。在回风顺槽采用4 m钻孔以及JD-WJF-4加固材料进行浅孔注浆，以便在浅部围岩形成封堵及加固带；采用6 m钻孔以及JD-WJF-1加固材料进行深孔注浆，以便提升深部围岩强度及抗变形能力。现场应用后，8203回风顺槽围岩加固取得较好效果，其中顶底板、巷帮变形量分别控制在107.9、57.3 mm以内，原有支护体系与注浆加固围岩相互耦合，可实现深部软岩巷道围岩变形的有效控制，现场取得较好加固效果。

　　关键词：深部开采；软岩巷道；注浆加固

　　0引言

　　随着浅部煤炭资源的逐渐枯竭，矿井逐渐向深部区域开采，采掘巷道所处应力、地质及围岩岩性条件等更趋复杂，深部软岩巷道围岩变形更趋明显，导致围岩支护难度高、围岩破坏严重[1-3]。为此，众多学者对深部开采软岩巷道围岩控制及加固技术展开研究，其中任俊峰[4]针对万年矿南二行人下山上段采用传统锚网索支护存在支护效果差问题，提出采用双壳支护技术即浅孔、深孔结合注浆方式控制围岩，现场应用后巷道围岩变形量大问题得以较好解决，巷道断面可满足使用需要，实现了深部软岩巷道围岩变形有效控制；毕颖等[5]以某矿深部变电所围岩控制为研究对象，针对软岩硐室围岩控制存在的断面大、围岩破碎、应力高等问题，在分析硐室围岩变形特征基础上，提出通过喷-锚-注支护方式控制围岩变形，现场应用后顶底板、两帮移进量分别控制在109.5、108.9 mm，围岩稳定，硐室断面及围岩控制效果显著。魏世明等[6]针对平煤十矿变电所埋深大、采动压力等多因素影响下出现围岩变形，传统的锚网索支护难以满足使用需要问题，提出采用高强锚注一体化技术修复巷道断面，通过钻孔窥视、围岩变形监测手段分析围岩控制效果，应用表面高强锚注一体化技术可缩短围岩稳定时间、从根本上控制围岩变形量。上述研究成果为深部软岩巷道、硐室等围岩控制工作开展提供了宝贵借鉴经验，但是由于不同矿井回采煤层赋存条件、围岩岩性、构造类型及开采方式等存在差异，需要根据矿井实际情况采用针对性的围岩控制措施，确保围岩稳定。文中就以山西某矿8203回风顺槽支护为工程背景，结合巷道围岩特征及现场条件，提出综合浅孔、深孔注浆方式加固围岩，实现了深部开采软岩巷道围岩变形有效控制。

　　1工程概况

　　山西某矿井田走向、倾向长分别为5.31、1.65 km，主采的8#煤层厚度均值5.1 m、煤层倾角13°~16°,赋存较为稳定，顶板以泥岩等容易冒落-中等冒落软岩为主，底板以炭质泥岩、泥岩及粉砂岩为主，顶底板岩层遇水均容易出现膨胀变形、软化等情况，8#煤层顶底板岩性情况如图1所示。8203回风顺槽沿着煤层顶板掘进、倒梯形断面，掘宽4.6 m、掘高3.0 m，设计采用锚网索方式支护围岩，巷道埋深介于790~810 m，北侧为已回采完毕的8202工作面采空区。

　　8203回风顺槽在掘进期间出现顶板破碎、网兜等情况，部分支护区域内锚杆、锚索托盘出现损坏，部分护表用的钢筋网出现拉断、失去作用问题。现场统计锚杆及锚索破断率超过25%，巷道围岩变形较为严重，具体现场围岩变形情况如图2所示。现有的巷道支护措施无法满足围岩控制需要，需要结合现场条件对巷道围岩进行加固，维护巷道围岩稳定并确保巷道断面满足后续使用需要。

　　2围岩加固技术

　　8203回风顺槽围岩强度偏低同时巷道埋深较大，围岩受较大地应力影响，导致巷道围岩支护难度整体较大。结合现场条件分析导致巷道围岩变形量大的主控因素为围岩松软、承载能力差特性，巷道围岩遇水及空气等容易出现泥化、崩解以及风化等情况，若未采用合适的围岩加固技术措施，巷道在短时间内即会出现大变形问题，严重时甚至引起围岩结构失稳。

　　为提升围岩控制效果，提出通过注浆方式加固围岩、改善围岩力性能及稳定性。现场采用浅孔、深孔结合方式进行注浆，浅孔注浆后在巷道浅部岩层中形成帷幕，起到固结及防止渗效果；深孔注浆进一步加固岩体强度，浆液在岩体裂隙中扩散、胶结，使得围岩可更好的抵御矿山压力及地应力影响。通过浅孔、深孔联合注浆方式，在巷道围岩中形成结构较为稳定的注浆带并与支护体系、围岩等共同作用减少巷道围岩变形量。

　　具体在巷道断面浅孔布置方式，如图3-1所示。巷道整个断面布置8个浅孔注浆钻孔，孔深均为4 000mm，注浆浆液选用JD-WJF-4加固材料，注浆压力控制在2~3 MPa；顶板布置3根注浆钻，钻孔间隔均为1 600 mm；左帮注浆钻孔间隔均为1 000 mm，其中上部、中部及下部注浆孔仰角分别为60°、30°及0°;右帮布置2个注浆孔，间隔均为1500 mm，仰角分别为45°、15°。浅孔注浆钻孔排距均为4 000 mm。回风顺槽通过浅孔注浆后在浅部围岩中形成注浆帷幕，起到防渗及固结浅部破碎岩体作用，并通过加固降低后续深孔注浆时浆液外溢量。浅孔注浆选用的JD-WJF-4加固材料具备有高抗压性、凝结时间短以及抗水性良好等优势。

　　深孔注浆孔起到加固深部岩体目的，具体深孔钻孔布置断面如图3-2所示。巷道断面布置8个注浆孔，孔深均为6 000 mm；深孔注浆钻孔布置参数与浅孔逐渐钻孔保持一致，排距均为4 000 mm。深孔注浆钻孔采用高压注浆方式，注浆压力控制在6~10 MPa，注浆材料选用JD-WJF-1型加固材料，水灰质量比控制在0.3:1~0.45:1。深孔注浆选用的JD-WJF-1型加固材料具备有凝结时间短、耐压以及高抗压性等优点。

　　3围岩加固效果分析

　　在8203回风顺槽加固完成后，通过JSS30A收敛计监测围岩变形情况，具体监测结果如图4所示。从监测结果看出，8203回风顺槽采用浅孔注浆后巷帮变形量仍较大，无法起到有效控制围岩变形效果，浅孔注浆完成后顶板、两帮变形量增幅分别为53.3、17.9 mm；深孔注浆后，巷道顶板、两帮变形量增幅分别降至25.9、8.7 mm，围岩变形量逐渐趋于稳定。在整个监测期间，8203回风顺槽加固完成后顶板、巷帮变形量分别控制在107.9、57.3 mm以内，巷道断面收敛量较小，可满足后续使用需要。

　　4结语

　　以8203回风顺槽围岩控制为工程背景，对深部软岩巷道围岩加固技术进行分析，并结合现场情况提出围岩加固技术方案，主要取得下述成果：

　　1）8203回风顺槽围岩变形控制的关键在与提高围岩自身承载能力并与原有的围岩支护体系相互作用提升围岩控制效果。为此将浅孔、深孔注浆结合方式对软岩围岩进行加固，浅孔注浆孔孔深为4 m、间隔为4 m，整的断面布置8个钻孔，通过注浆在巷道浅部岩体中形成加固及封堵带，提升巷道表面岩体稳定性及承载能力，并封堵潜在裂隙为深孔注浆创造良好条间；深孔注浆孔孔深均为6 m、间隔4 m，整的断面布置8个钻孔，通过注浆提高深部岩体强度及抗变形能力。

　　2）在8203回风顺槽采用浅孔、深孔注浆后，巷道围岩变形量大问题得以较好解决，其中顶板、巷帮变形量分别控制在107.9、57.3 mm以内，围岩加固效果较好，表面现场采用的围岩加固技术方案效果较好。

　　参考文献

　　[1]卞涛，刘建宇.超大全煤断面切眼成巷及支护技术研究[J].煤炭工程，2022，54（Supple1）：49-52.

　　[2]王丁酉.综采工作面大跨度切眼施工及支护技术研究应用[J].中国煤炭工业，2022（11）：72-73.

　　[3]沙仙武，吴健辉，刘现培，等.高海拔软破大断面巷道变形破坏机理及控制技术研究[J].中国矿山工程，2022，51（2）：13-19.

　　[4]任俊峰.深部软岩巷道“双壳”支护技术研究与应用[J].山西能源学院学报，2021，34（6）：19-20.

　　[5]毕颖，赵政文，李松峰，等.深部大断面软岩硐室加固技术研究[J].矿业研究与开发，2022，42（4）：80-84.

　　[6]魏世明，靳梦帆，禄鑫琰，等.软岩巷道变形破坏特征及锚注一体化支护技术[J].煤炭工程，2022，54（4）：34-38.

　　[7]张五一.深井高地压软岩应力集中区巷道锚注组合支护技术[J].中国矿山工程，2015，44（2）：34-36.