摘 要：為驗證王村礦輔運大巷支護的合理性，本文從理論分析和現(xiàn)場實測兩個方面進行。采用鉆孔電子內(nèi)窺攝像儀對巷道圍巖在掘進過程中的松動范圍進行探測與分析，在此基礎上通過已有的理論驗算巷道支護參數(shù)，通過在現(xiàn)場布置頂板離層儀等設備用來監(jiān)測頂板下沉量和兩幫移近量，從而驗證原支護方式的合理性。

關鍵詞：巷道支護;松動圈理論;支護參數(shù);現(xiàn)場測試

0 前言

當井巷處于高地應力的環(huán)境之中，殘余構(gòu)造應力增加了采掘的作業(yè)難度，也為巷道支護帶來了困難。松動圈支護理論作為巷道支護的主要參考依據(jù)，意在控制圍巖的剪脹變形和吸水膨脹性變形[1，2]。宋宏偉等[3]通過理論分析、相似模型試驗和現(xiàn)場測試提出了關于巷道圍巖松動圈理論的幾個觀點，深化了支護理論。于忠久等[4]通過現(xiàn)場監(jiān)測和分析驗證了松動圈理論在巷道支護中的合理性。許多學者也進行了松動圈測試得相關研究，靖洪文等[5]提出了將鉆孔攝像技術應用于松動圈測試;徐坤等[6]總結(jié)出深埋隧道圍巖松動圈探測技術;黃鋒等[7]基于D-P準則推導出了松動圈的彈塑性理論和損傷理論計算方法，給出了快速確定松動圈范圍的方法。楊旭旭等[8]對比分析了常用測試松動圈的方法。計算機的發(fā)展也為巷道圍巖松動圈支護理論的發(fā)展奠定了基礎，周志華[9]采用數(shù)值分析軟件分別研究了不同條件下圍巖松動圈的范圍，使松動圈支護理論更加完善。

1 工程概況

輔運大巷沿山4頂板掘進，層厚2.9m。巷道采用“錨噴”支護，錨桿長2400mm，間排距800mm×900mm，噴漿厚100mm。

2 支護效果分析

為了評價支護方式的合理性，采用松動圈測試和礦壓監(jiān)測的方法。

2.1 松動圈測試及分析

根據(jù)現(xiàn)場的技術條件，在頂板打2個深度均為7.0m的窺視孔，如圖1所示。

2.1.1 鉆孔圖像及分析

在0.4m處有明顯裂隙，1.4m處出現(xiàn)環(huán)向裂隙，在1.8m～2.2m處有崩解形裂隙，破裂程度高，可能是圍巖受側(cè)向約束和切應力擠壓作用后導致。在3.4m～4.3m處有微小裂隙，此范圍內(nèi)的層理及節(jié)理較發(fā)育。在5.3m處出現(xiàn)多短小的縱向裂隙，說明此范圍受拉剪應力作用，但由于巖體強度較高，未出現(xiàn)大的破碎。在6.4m處結(jié)構(gòu)完整。因此，可以初步推斷塑性區(qū)大約在4.5m內(nèi)，松動圈在1.4m內(nèi)。

2.1.2 支護合理性分析

圍巖松動圈可分為三種類型，當LP≤40cm時，為小松動圈，當40

將LP=140cm代入式（1）和式（2），可得錨桿長度L=1850mm，間排距a=1000mm，由此可知，實際支護參數(shù)滿足理論計算值。

2.2 巷道位移監(jiān)測

頂板下沉量、兩幫移近量結(jié)果如圖2所示。從圖2可看出，兩幫最大移近量為112mm，頂板最大下沉量為37mm。

巷道圍巖變形在合理范圍內(nèi)。

3 結(jié)論

通過鉆孔窺視，數(shù)值模擬和礦壓監(jiān)測得到以下結(jié)論：①二水平軌道大巷塑性區(qū)在4.5m以內(nèi)，松動圈在1.4m以內(nèi);②基于松動圈測試結(jié)果，采用理論公式計算確定巷道支護參數(shù)，錨桿長度=1850mm，間排距a=1000mm，實際支護方式滿足理論計算值;③通過現(xiàn)場監(jiān)測，兩幫變形平均值為112mm，頂部下沉量為37mm，在巷道允許變形范圍內(nèi)，說明支護方式合理。

參考文獻：

[1]董方庭.巷道圍巖松動圈支護理論及應用技術[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2001.

[2]董方庭，宋宏偉，郭志宏，等.巷道圍巖松動圈支護理論[J].煤炭學報，1994，19（1）：21-31.

[3]宋宏偉，郭志宏，周榮章，等.圍巖松動圈巷道支護理論的基本觀點[J].建井技術，1994（Z1）：3-9+95.

[4]于忠久，趙同彬.圍巖松動圈理論及其在巷道支護中的應用[J].煤炭技術，2004（08）：53-54.

[5]靖洪文，李元海，梁軍起，等.鉆孔攝像測試圍巖松動圈的機理與實踐[J].中國礦業(yè)大學學報，2009，38（5）：645-649.

[6]徐坤，王志杰，孟祥磊，等.深埋隧道圍巖松動圈探測技術研究與數(shù)值模擬分析[J].巖土力學，2013，34（S2）：464-470.

[7]黃鋒，朱合華，李秋實，等.隧道圍巖松動圈的現(xiàn)場測試與理論分析[J].巖土力學，2016，37（S1）：145-150.

[8]楊旭旭，王文慶，靖洪文.圍巖松動圈常用測試方法分析與比較[J].煤炭科學技術，2012，40（08）：1-5+54.

[9]周志華，葉洲元，段瑜.軟巖巷道圍巖松動圈的數(shù)值模擬[J].中國礦業(yè)，2009，18（10）：97-99.

作者簡介：

孟憲峰（1989- ），男，山西省朔州市山陰縣，2015年畢業(yè)于太原科技大學華科學院機械制造及自動化（礦機）系，大同煤礦集團王村煤業(yè)公司技術科技術員，助理工程師，主要從事煤礦開采開拓工作。