深井油頁巖伴生條件下第三系煤層巷道圍巖控制技術(shù)研究與應(yīng)用

范明建，畢玉成，謝玉祥，呂 德

(1.天地科技股份有限公司 開采設(shè)計(jì)事業(yè)部，北京 100013；2.煤炭科學(xué)研究總院 開采研究分院，北京 100013；3.中煤能源黑龍江煤化工有限公司 依蘭第三煤礦，黑龍江 依蘭 154854)

深井油頁巖伴生條件下第三系煤層巷道圍巖控制技術(shù)研究與應(yīng)用

范明建1,2，畢玉成3，謝玉祥3，呂 德3

(1.天地科技股份有限公司 開采設(shè)計(jì)事業(yè)部，北京 100013；2.煤炭科學(xué)研究總院 開采研究分院，北京 100013；3.中煤能源黑龍江煤化工有限公司 依蘭第三煤礦，黑龍江 依蘭 154854)

為解決深井油頁巖伴生條件下第三系煤層巷道圍巖節(jié)理裂隙發(fā)育、煤巖體強(qiáng)度低、圍巖初期變形量大且長期蠕變的支護(hù)難題，針對礦井煤系地層斷層數(shù)量多落差大、地應(yīng)力水平高、巷道頻繁穿越不同巖層等復(fù)雜地質(zhì)條件，在系統(tǒng)地質(zhì)力學(xué)測試、圍巖可錨性試驗(yàn)、斷面形式與支護(hù)參數(shù)選取原則確定的基礎(chǔ)上，采用“強(qiáng)力錨網(wǎng)噴支護(hù)與破碎圍巖注漿加固于一體”的圍巖控制方法，實(shí)現(xiàn)了對深井油頁巖伴生條件下巷道圍巖的有效控制，改變了傳統(tǒng)深部復(fù)雜巷道變形持續(xù)時(shí)間長、變形量大、維護(hù)難度高的特征，顯著改善了巷道圍巖控制效果。

深部礦井；油頁巖；第三系煤層；圍巖控制

油頁巖作為一種高灰分的固體可燃有機(jī)礦物，是一種重要的能源。油頁巖與煤的主要區(qū)別是其灰分超過40%，與碳質(zhì)頁巖的主要區(qū)別是含油率大于3.5%。油頁巖的沉積環(huán)境從海相到陸相均有分布，我國油頁巖主要以陸相沉積為主。油頁巖的形成時(shí)代比較廣泛，從寒武系以來的地層中均有分布，以第三系巖層為主。我國油頁巖主要分布在東部、中部和青藏區(qū)域，其中東部區(qū)域油頁巖資源占全國資源的48%[1]。煤和油頁巖在盆地同時(shí)代地層中產(chǎn)出的現(xiàn)象比較普遍，在不同的盆地中，油頁巖和煤的賦存形式不同。斷陷型盆地是油頁巖和煤共生的最有利盆地類型，依蘭盆地位于郯廬斷裂帶北延分支——依蘭～伊通斷裂帶，是我國典型的新生代斷陷型盆地。研究表明，依蘭盆地是我國最具有代表性的同時(shí)發(fā)育煤和油頁巖沉積的區(qū)域。依蘭盆地不整合于前中生界花崗巖之上，沉積蓋層為古近系始新世達(dá)連河組。盆地中煤與油頁巖存在3種不同的賦存方式，即下部煤與油頁巖互層發(fā)育、中部油頁巖段油頁巖與泥頁巖互層但不發(fā)育煤、上部砂頁巖段的局部地區(qū)發(fā)育煤但不發(fā)育油頁巖[2]。

從巷道圍巖控制角度分析，油頁巖作為典型的松散破碎巖體，具有明顯的流變特性，圍巖初期變形速度快、持續(xù)時(shí)間長且總體變形量較大，主要表現(xiàn)為隨時(shí)間在地下工程各個(gè)方向發(fā)生非線性擠出性變形。王俊光等[3]，對油頁巖進(jìn)行了三軸蠕變試驗(yàn)并對不同支護(hù)強(qiáng)度和應(yīng)力狀態(tài)下的蠕變特征進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：油頁巖蠕變具有非線性特征，控制油頁巖巷道圍巖過量變形的根本途徑是改變圍巖的應(yīng)力狀態(tài)，適當(dāng)提高錨桿、錨索的初始預(yù)應(yīng)力。趙紅超等[4]，以民和盆地窯街煤田海石灣煤礦油頁巖巷道為例，在巷道變形破壞機(jī)理分析的基礎(chǔ)上，提出“高強(qiáng)預(yù)緊、適度讓壓、封閉裂隙、切斷水源”的圍巖控制思想，通過高強(qiáng)度可讓壓錨桿配合噴漿、注漿，減緩了巖石的流變速度，有效改善了圍巖控制效果。王泮飛等[5]，針對北皂煤礦油頁巖與煤共生的賦存條件，通過數(shù)值計(jì)算和礦壓規(guī)律分析，確定油頁巖上行開采軟巖巷道支護(hù)必須根據(jù)地質(zhì)條件進(jìn)行綜合分析，在正常地質(zhì)條件下可選用“錨噴”聯(lián)合支護(hù)；對于圍巖極其破碎、礦壓顯現(xiàn)劇烈、片幫嚴(yán)重的區(qū)域，應(yīng)采取“工字鋼棚與噴漿、錨網(wǎng)帶與噴漿、U型鋼棚與噴漿”等聯(lián)合支護(hù)形式。

本文以我國深部油頁巖伴生條件下第三系煤層開采為工程背景，在對深部巷道圍巖地質(zhì)力學(xué)參數(shù)測定與可錨性試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出深部油頁巖伴生條件巷道圍巖控制原則；通過支護(hù)形式與參數(shù)優(yōu)化、支護(hù)材料及組合構(gòu)件的合理匹配和井下工業(yè)性試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了對深部油頁巖伴生條件巷道圍巖的有效控制，改善了巷道支護(hù)效果，為礦井的安全高效建設(shè)提供了技術(shù)保障。

1 煤層賦存與開采條件

依蘭煤田位于黑龍江省依蘭縣與方正縣境內(nèi)，區(qū)域地層出露較全、分布較廣。最古老地層為下元古界變質(zhì)巖系與片麻花崗巖，出露于依蘭縣城東北及東南部山區(qū)，與中、西部的上古生界海西期花崗巖和中生界白堊系碎屑沉積巖建造構(gòu)成煤盆基底。含煤地層為第三系達(dá)連河組地層，以河流、泥沼、湖泊相為主的陸相含煤、油頁巖、碎屑巖沉積建造。自上而下劃分為砂泥巖段、油頁巖段、砂礫巖段及含煤段。含煤段下部由洪積、沖積的花崗質(zhì)長石砂巖、泥巖、油頁巖組成；上部由泥炭沼澤相煤層群、炭質(zhì)泥巖、湖相油頁巖及砂巖等組成，可采煤層為上1、上2、中及下煤層。各煤層平均厚度1.76，1.69，6.06，1.43m，煤層平均間距12.7，12.44和7.77m。各煤層頂?shù)装鍘r層均以油頁巖和細(xì)粒砂巖為主，有少量炭質(zhì)泥巖、中粗粒砂巖構(gòu)成煤層直接頂板。

礦區(qū)總體呈單斜構(gòu)造，傾向南，發(fā)育次一級向背斜，地層傾角17°。區(qū)域斷層發(fā)育，據(jù)地質(zhì)勘查資料顯示，礦區(qū)落差大于30m的斷層15條，落差小于30m的斷層80條，并派生大量的小斷層。井田煤層埋藏深度為400～1200m，采用立井開拓，井筒深度均大于700m。由于礦井?dāng)鄬訕?gòu)造發(fā)育，在井底車場及大巷揭露過程中，遇到裂隙發(fā)育的花崗巖、結(jié)構(gòu)松散的復(fù)合巖層、強(qiáng)度低易風(fēng)化的油頁巖等多種不同的圍巖條件，多數(shù)巷道不可避免地需多次穿越不同性質(zhì)的巖層，圍巖控制難度較大。

2 巷道圍巖應(yīng)力環(huán)境與錨固性能測定

2.1 地質(zhì)力學(xué)參數(shù)測定

采用單孔多參數(shù)礦井地質(zhì)力學(xué)測試系統(tǒng)，對巷道圍巖地應(yīng)力、圍巖強(qiáng)度和圍巖結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)測試[6-8]。西翼輔運(yùn)大巷開口位置處于海西期花崗巖區(qū)域，測得圍巖最大水平主應(yīng)力、最小水平主應(yīng)力、垂直主應(yīng)力分別為33.84，17.38，17.17MPa，屬于超高地應(yīng)力區(qū)域；西翼回風(fēng)大巷中煤層區(qū)域，測得最大水平主應(yīng)力、最小水平主應(yīng)力、垂直主應(yīng)力分別為19.68，10.71，16.97MPa，屬于高地應(yīng)力區(qū)域。最大水平主應(yīng)力方向?yàn)楸逼珫|。圍巖偏應(yīng)力作用明顯，水平方向的主應(yīng)力差值在8.97～16.46MPa之間。巷道圍巖巖性變化頻繁，圍巖強(qiáng)度變化幅度較大(圖1)。采用圍巖強(qiáng)度原位測定裝置，測得花崗巖強(qiáng)度85～115MPa，復(fù)合巖層中的砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖、粗砂巖平均強(qiáng)度在31.32～56.48MPa之間，泥巖平均強(qiáng)度為16.66～30.49MPa；測得油頁巖、中煤層和下煤層的平均強(qiáng)度分別為17.08，20.45和24.06MPa。圍巖原生裂隙較為發(fā)育，相同巖性的巖石強(qiáng)度曲線波動(dòng)較大。礦井巷道圍巖集中了埋藏深度大、地應(yīng)力水平高、復(fù)合巖層巖性變化頻繁、節(jié)理裂隙發(fā)育、油頁巖伴生煤巖體強(qiáng)度低等多重復(fù)雜條件，為深部巷道圍巖控制造成極大困難。

2.2 巖石與黏土礦物成分分析

采用X射線衍射分析方法對礦井典型巖樣的巖石及黏土礦物成分進(jìn)行了測定和分析。砂巖中非黏土礦物以石英、鉀長石和鈉長石為主。其中，石英含量在25.2%～45.1%之間；鉀長石含量在7.3%～18.5%之間；鈉長石含量在18.2%～38.4%之間。黏土礦物平均含量19.3%，以伊利石、高嶺石、伊蒙混層、綠泥石為主，其中高嶺石平均絕對含量達(dá)13.9%?；诟邘X石的遇水軟化特性，判斷礦井各類砂巖層具有明顯的遇水軟化特性。同時(shí)，對粉砂巖進(jìn)行了水理試驗(yàn)，在巖石浸水30min后，出現(xiàn)明顯的崩解現(xiàn)象。

圖1 復(fù)合巖層圍巖強(qiáng)度與巖體結(jié)構(gòu)測試結(jié)果

2.3 圍巖可錨性試驗(yàn)

對于軟巖礦井而言，圍巖的可錨性試驗(yàn)是判斷巷道能否采用錨桿支護(hù)形式并合理確定錨固參數(shù)的前提。尤其是對于深部軟巖礦井，錨桿的錨固效果將直接影響錨桿支護(hù)對巷道圍巖的控制能力。針對礦井大巷掘進(jìn)過程中揭露的海西期花崗巖、復(fù)合巖層、煤層等不同圍巖條件，分別進(jìn)行了錨桿拉拔試驗(yàn)，為確定巷道錨桿支護(hù)的錨固參數(shù)提供依據(jù)。試驗(yàn)表明，錨固到不同巖性中的錨桿錨索均能達(dá)到良好的錨固效果?？紤]到圍巖結(jié)構(gòu)的隨機(jī)性和錨固性能的可靠性，確定直徑22mm、BHRB400的錨桿采用“1支k2350+1支Z2350”樹脂藥卷進(jìn)行加長錨固，直徑18.9mm的錨索采用“1支K2350+2支Z2350”樹脂藥卷進(jìn)行錨固。在受地質(zhì)構(gòu)造影響和煤巖體巖性變化的巷道段，通過調(diào)整樹脂錨固劑的凝固時(shí)間和鉆孔注漿，實(shí)現(xiàn)對錨桿(索)的全長預(yù)應(yīng)力錨固。

表1 圍巖可錨性試驗(yàn)結(jié)果

3 斷面形式與支護(hù)參數(shù)選取原則

礦井受斷裂構(gòu)造及斷層影響，煤系地層地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。井底車場及大巷掘進(jìn)過程中，揭露巖層變化頻繁，巷道反復(fù)穿越泥巖、含礫砂巖、粉砂巖、油頁巖以及海西期花崗巖等巖層。揭露的油頁巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖不僅強(qiáng)度低而且極易風(fēng)化，加之花崗巖段節(jié)理裂隙發(fā)育且淋水嚴(yán)重，為巷道圍巖控制帶來極大困難。鑒于巷道圍巖地質(zhì)條件的復(fù)雜性，提出以下巷道斷面與支護(hù)參數(shù)選取的原則：

(1)優(yōu)先選擇自穩(wěn)能力強(qiáng)的拱形斷面 對于巖性頻繁變化、節(jié)理裂隙發(fā)育的破碎圍巖，巷道掘進(jìn)時(shí)很難保證頂板形成連續(xù)的承載結(jié)構(gòu)，因此應(yīng)優(yōu)先選擇自穩(wěn)能力強(qiáng)的拱形或微拱形斷面。巷道拱高可根據(jù)圍巖破碎程度及掘進(jìn)時(shí)頂板圍巖冒落狀況進(jìn)行調(diào)整。巷道開挖后，在高預(yù)應(yīng)力錨桿的及時(shí)、主動(dòng)支護(hù)作用下，在圍巖淺部快速形成強(qiáng)力承載結(jié)構(gòu)，避免破碎圍巖的大面積垮落。

(2)及時(shí)封閉巷道圍巖原則 礦井煤系地層為第三系煤層，揭露的含礫砂巖、粗砂巖和粉砂巖強(qiáng)度偏低且易分化崩解，應(yīng)調(diào)整掘進(jìn)工藝和工序，及時(shí)封閉圍巖，減少水和空氣對圍巖強(qiáng)度影響。

(3)全斷面強(qiáng)力支護(hù)與關(guān)鍵區(qū)域強(qiáng)化支護(hù)原則[9]礦井井底車場及大巷埋深達(dá)到700m，地應(yīng)力水平為高地應(yīng)力—超高地應(yīng)力區(qū)域且偏應(yīng)力作用明顯。深部巷道圍巖變形一般具有來壓快、持續(xù)時(shí)間長、破壞范圍“由局部到整體”快速發(fā)展的特點(diǎn)。對于深部高應(yīng)力破碎圍巖巷道開挖后必須及時(shí)支護(hù)并提高主動(dòng)支護(hù)強(qiáng)度，做到快速有效控制圍巖的初期變形，減輕因圍巖初期變形量過大而造成后期維護(hù)難度加大。對于巖層傾角較大的拱形巷道，應(yīng)對巷道兩幫及肩角等關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行強(qiáng)化支護(hù)，有效避免因巷道局部變形破壞而造成的支護(hù)系統(tǒng)整體失穩(wěn)。實(shí)踐證明，通過提高巷道兩幫的支護(hù)強(qiáng)度，可明顯減輕頂板尖角現(xiàn)象和巷道底鼓程度。

圖2 巷道變形狀況與關(guān)鍵區(qū)域

(4)全長預(yù)應(yīng)力錨固與注漿加固原則 礦井巷道圍巖集中了埋深大、應(yīng)力水平高、偏應(yīng)力作用明顯、巖石強(qiáng)度低且節(jié)理裂隙發(fā)育等困難條件。全長預(yù)應(yīng)力錨固結(jié)構(gòu)不僅可以保證錨桿(索)在松散破碎圍巖中的錨固效果，而且可以通過高預(yù)緊力的施加，及時(shí)主動(dòng)控制圍巖的初期變形，實(shí)現(xiàn)深部巷道圍巖的快速穩(wěn)定。另外，全長預(yù)應(yīng)力錨固可以減小因復(fù)合巖層錯(cuò)動(dòng)而造成的錨桿(索)桿體剪切破斷幾率。

(5)重視護(hù)表構(gòu)件匹配與支護(hù)應(yīng)力擴(kuò)散效果的原則 錨桿支護(hù)應(yīng)力的擴(kuò)散主要依靠適用圍巖條件的錨桿(索)組合構(gòu)件，與錨桿錨索強(qiáng)度相匹配的組合構(gòu)件應(yīng)具備護(hù)表面積大、不易發(fā)生變形、結(jié)構(gòu)尺寸有利于支護(hù)應(yīng)力在圍巖中有效擴(kuò)散的特點(diǎn)。合理的組合構(gòu)件形式不僅能夠在保證巷道支護(hù)效果的前提下降低支護(hù)密度，而且可以減輕施工難度。比如對于圍巖松散破碎的拱形巷道采用抗變形能力強(qiáng)、安裝輕便的W鋼護(hù)板代替W鋼帶、鋼筋托梁、工字鋼梁等構(gòu)件，能夠有效擴(kuò)大錨桿支護(hù)應(yīng)力的作用范圍，主動(dòng)支護(hù)能力得到大幅提升。

4 井下試驗(yàn)與效果評價(jià)

礦井西翼輔運(yùn)大巷對應(yīng)標(biāo)高-594～-577m，平均埋深685m。掘進(jìn)過程中揭露的主要斷層有落差30～65m、傾角60°的F25正斷層和落差0～30m、傾角60°的F14正斷層以及大量的派生斷層。巷道在F25斷層以東揭露巖層為海西期花崗巖，F(xiàn)14斷層以西沿中煤層底板掘進(jìn)，斷層F25與F14之間穿越油頁巖、泥巖、粉砂巖等復(fù)合巖層。受地質(zhì)構(gòu)造影響，多數(shù)巷道圍巖節(jié)理裂隙發(fā)育，在花崗巖區(qū)域出現(xiàn)裂隙長期淋水現(xiàn)象?？紤]到巷道圍巖條件的多變性與復(fù)雜性，設(shè)計(jì)巷道斷面為直墻半圓拱形，掘進(jìn)寬度5.5m，墻高1.75m。根據(jù)西翼輔運(yùn)大巷圍巖賦存條件，在地質(zhì)力學(xué)參數(shù)測定與黏土礦物成分分析、巖層可錨性試驗(yàn)、支護(hù)參數(shù)選取原則確定的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有深部軟巖巷道圍巖控制理論與工程實(shí)踐成果[10-15]，確定采用“全斷面強(qiáng)力錨網(wǎng)噴與注漿加固相結(jié)合”的圍巖控制方法。巷道開挖后進(jìn)行錨網(wǎng)噴支護(hù)時(shí)，重視拱頂兩肩、巷幫等關(guān)鍵區(qū)域的初期支護(hù)強(qiáng)度，控制圍巖的初期變形，避免因局部變形嚴(yán)重而造成的巷道整體破壞。

巷道開挖并初噴后，進(jìn)行錨網(wǎng)索初次支護(hù)。設(shè)計(jì)桿體直徑22mm，屈服強(qiáng)度不低于500MPa的螺紋鋼錨桿，樹脂全長預(yù)應(yīng)力錨固，預(yù)緊力60～80kN。選用厚度5mm，寬度280mm，長度450mm的雙向四肋井型W鋼護(hù)板作為強(qiáng)力錨桿的組合構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)錨桿支護(hù)應(yīng)力的有效擴(kuò)散。錨桿排距900mm，拱頂間距900mm，巷幫間距700mm。錨索直徑18.9mm，拱部長度6.3m，幫錨索長度4.3m，初始張拉力200～250kN，錨網(wǎng)索支護(hù)參數(shù)如圖3所示。錨索選用承載能力與鋼絞線強(qiáng)度相匹配的300mm×300mm×16mm強(qiáng)力拱形托板，錨索排距1.8m，每排5根。護(hù)網(wǎng)選用強(qiáng)度高、剛度大、主動(dòng)支護(hù)能力強(qiáng)的鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)孔規(guī)格100mm×100mm。錨網(wǎng)支護(hù)系統(tǒng)中的W鋼護(hù)板、錨索托板、直徑6.5mm的鋼筋網(wǎng)共同組成巷道圍巖的護(hù)表系統(tǒng)。在對錨桿(索)施加較高預(yù)緊力的同時(shí)，對鋼筋網(wǎng)進(jìn)行張緊，實(shí)現(xiàn)了支護(hù)系統(tǒng)對巷道圍巖的強(qiáng)力主動(dòng)支護(hù)。在巷道圍巖開挖、初噴、強(qiáng)力錨網(wǎng)支護(hù)完成后，待初期變形穩(wěn)定后，對巷道表面進(jìn)行復(fù)噴。同時(shí)，對巷道掘進(jìn)揭露的斷層影響區(qū)域和巖性變化的交界區(qū)域，采取“鉆孔注漿”的方式，恢復(fù)破碎圍巖的完整性，提高巷道圍巖的承載能力和抗變形能力，避免因巷道服務(wù)期間的各種動(dòng)壓顯現(xiàn)而造成的圍巖持續(xù)變形與破壞。

圖3 錨網(wǎng)索支護(hù)參數(shù)

巷道掘進(jìn)期間礦壓監(jiān)測結(jié)果(圖4)顯示，兩幫移近量88mm，頂?shù)滓平?0mm。其中，下幫移近量為55mm，頂板下沉量、上幫移近量與底鼓量相當(dāng)，一般在30～40mm左右?？傮w來看，巷道掘進(jìn)期間變形量較小，且在距迎頭80～90m后趨于穩(wěn)定，巷道支護(hù)系統(tǒng)保持良好的整體穩(wěn)定性。頂板離層值較小，深部離層最大值為2mm，淺部離層值為1mm。除巷道拱肩錨桿(索)受力變化幅度較大外，多數(shù)錨桿(索)受力變化較小且能夠較快穩(wěn)定。錨桿(索)受力在距迎頭60～80m后趨于穩(wěn)定。錨桿(索)受力合理，穩(wěn)定后的錨桿受力集中在50～90kN之間，是桿體屈服載荷的23.8%～42.9%。錨索受力穩(wěn)定在110～200kN之間，是錨索破斷載荷的26.8%～48.8%。高預(yù)應(yīng)力強(qiáng)力錨桿支護(hù)系統(tǒng)既可有效控制圍巖的初期變形，又為巷道服務(wù)期間抵抗各種壓力顯現(xiàn)留有一定的安全系數(shù)。

圖4 掘進(jìn)期間巷道礦壓監(jiān)測結(jié)果

5 結(jié) 論

(1)斷陷型盆地是油頁巖和煤共生的有利盆地類型，受斷裂構(gòu)造的影響，煤與油頁巖共生的區(qū)域多為地質(zhì)條件復(fù)雜區(qū)域。依蘭礦區(qū)是我國典型的新生代斷陷型盆地，礦區(qū)深部資源賦存集中了埋藏深度大、地應(yīng)力水平高、復(fù)合巖層巖性變化頻繁、節(jié)理裂隙發(fā)育、油頁巖伴生煤巖體強(qiáng)度低等多重復(fù)雜條件，巷道圍巖控制難度極大。

(2)在確保圍巖錨固性能和可靠錨固參數(shù)的前提下，采用“全斷面強(qiáng)力錨網(wǎng)噴支護(hù)與破碎圍巖注漿加固”相結(jié)合的圍巖控制方法。高預(yù)應(yīng)力強(qiáng)力錨網(wǎng)噴支護(hù)實(shí)現(xiàn)了對深部軟巖開挖后的及時(shí)封閉和主動(dòng)支護(hù)，有效控制了圍巖的初期變形和持續(xù)蠕變，提高支護(hù)系統(tǒng)的抗擾動(dòng)能力；在初次強(qiáng)力錨網(wǎng)噴支護(hù)的基礎(chǔ)上，通過“鉆孔注漿”加固，恢復(fù)破碎圍巖的完整性，提高圍巖的整體承載能力。

(3)全斷面強(qiáng)力復(fù)合支護(hù)和關(guān)鍵部位的強(qiáng)化支護(hù)，可避免因巷道局部變形破壞而造成的整體失穩(wěn)。工程實(shí)踐表明，深部高應(yīng)力軟巖地質(zhì)構(gòu)造影響區(qū)域和煤巖體巖性變化區(qū)域，是巷道礦壓顯現(xiàn)最明顯的區(qū)域。應(yīng)在強(qiáng)力錨網(wǎng)噴支護(hù)的基礎(chǔ)上，采取巖體注漿、架設(shè)U棚、壁后注漿等綜合加固措施，保證永久巷道的長期穩(wěn)定。

(4)“強(qiáng)力錨網(wǎng)噴支護(hù)與破碎圍巖注漿加固”為解決深井高應(yīng)力油頁巖伴生條件下巷道圍巖控制難題提供了有效途徑。礦井西翼輔運(yùn)大巷在距迎頭80～90m后趨于穩(wěn)定，斷面收斂率低于2%，整體支護(hù)效果良好。

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[責(zé)任編輯：鄒正立]

Study of Roadway Surrounding Rock Controlling in Tertiary Coal Seams with Associated Oil Shale in Deep

FAN Ming-jian1,2,BI Yu-cheng3,XIE Yu-xiang3,LV De3

(1.Coal Mining & Designing Department，Tiandi Science & Technology Co.，Ltd.，Beijing 100013，China； 2.Mining Institute，China Coal Research Institute，Beijing 100013，China； 3.The Third Coal Mine of Yilan，China Coal Energy Heilongjiang Coal Chemical Industry Co.，Ltd.，Yilan 154854，China)

In order to solve the supporting difficulty problems of the Tertiary coal seam roadways with associated oil shale condition in deep，which is surrounding rock joint fissures development，low strength of coal and rock，large initial deformation of surrounding rock and long time creeping，to the complicated geological condition that large amount and falling faults，high level crustal stress，roadway run across different strata frequency，under system geomechanical testing，surrounding rock anchorable testing，section type and supporting parameters，then the surrounding rock controlling method that ‘strengthen anchor，net and gushing coupling supporting and broken surrounding rock grouting reinforcement’ was applied，roadway surrounding rock was controlled effectively under associated oil shale condition in deep，the characters of traditional complicated roadway in deep，that long time deformation，large deformation and high difficulty of maintaining，roadway surrounding rock controlling effects was improved remarkable.

mine in deep；oil shale；the Tertiary coal seam；surrounding rock controlling

2017-03-16

10.13532/j.cnki.cn11-3677/td.2017.04.011

國家自然科學(xué)基金煤炭聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目(U1261211)；中國煤炭科工集團(tuán)面上項(xiàng)目(2014MS034)

范明建(1981-)，男，山東滕州人，副研究員，長期從事煤礦巷道礦壓與支護(hù)技術(shù)方面的研究與技術(shù)推廣工作。

范明建，畢玉成，謝玉祥，等.深井油頁巖伴生條件下第三系煤層巷道圍巖控制技術(shù)研究與應(yīng)用[J].煤礦開采，2017，22(4)：39-43，9.

TD353

A

1006-6225(2017)04-0039-05

巷道支護(hù)理論與技術(shù)