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[摘 要]淮北矿业石台矿业是一个开采已37年的老矿井，采场处于收缩回采期，为回收煤炭资源，采区深部综采工作面采用跨上山开采，其采动影响对采区煤层底板主体巷道破坏强烈，不仅增大矿井安全生产管理难度，也增加了巷道维护成本，为此针对跨上山开采特点及受影响巷道条件，实施主体巷道采前补强加固技术，取得了良好的安全技术经济效果，有效保障了矿井安全高效生产。
[关键词]跨上山开采 底板主体岩巷 补强加固技术 棚索耦合
中图分类号：F41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）22-0230-03
1.工程概况
2.底板巷道维护状况
x
（6）锚索托盘采用400mm长18#槽钢加工。
3.2 底锚网索加固方案
由于Ⅱ1上山经受3煤两次跨采的动压影响，且此类动压影响巷道往往伴随着强烈的底臌。采用底板锚网索支护不仅能够有效控制巷道的强烈底臌，而且卧底工程量大大减小。
考虑到底板锚网索支护结构的稳定性和施工难易程度，根据上山巷道跨度和高度，底板锚杆选用Φ22×2400mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆，锚杆间排距800×800mm，锚杆施工要求同顶部，具体布置如图3-3所示。
为发挥深部稳定岩体的承载能力，在巷道底板中部按五花眼布置3根锚索对锚网支护承载结构进行结构补偿，锚索施工要求同顶部。底板具体支护措施如下：
（1）采用底板锚网索支护时，需将巷道底板剝离到设计标高以下150mm。
（2）对底板浇铸50mm厚的混凝土。
（3）铺设底板钢筋网，施工底板锚杆和锚索，底板锚杆预紧力矩不低于300N.m，底板锚索预紧力不低于100KN。
（4）再对底板浇铸混凝土至设计标高，在此之前将超出底板设计标高的
锚索头剪掉。
4 矿压观测及分析
4.1 测点布置
一般采用十字布点法，见图4-1。
4.2 测点安设
每100m巷道布置两个观测断面，两监测断面沿巷道轴向间隔10～30m左右。当支护参数发生变化时，重新布置观测断面。测点的安设方法如下：在测点处钻直径Φ28mm，深350mm垂直围岩表面的钻孔，将直径Φ29mm、长约400mm的木桩打入孔内，木桩端部安设环形钩和平头测钉，作为测量基点。
4.3 测量方法
按一定的时间间隔，用测杆、测枪、收敛计或测线绳分别测量AC、BD、AB、AD等各测点间的距离，即可计算出各个点的位移量，两测点相邻两次测试数据的差值即为两点相对移近量，以此累加相邻两次测试数据的差值即可得两点相对总移近量，或按照表4-1所描述的形式进行测量和计算相对移近量。
4.4 监测数据处理及应用
①量测频度：初期观测2天一次，前后两次观测数据变化不大时，可适当减小观测频率；若前后两次观测数据变化比较大时，可适当增加观测频度。
② 数据处理
现场量测的数据应及时整理绘制出位移--时间曲线（U-t曲线）或位移--距离曲线（U-D曲线）。时间--位移曲线如图4-2所示。
③ 数据应用
当位移（U）-时间（t）曲线趋于平缓时[图4-2（a）]，应进行数据处理或回归分析，推算出最终位移值和掌握位移变化规律。当位移--时间曲线出现反弯点[图4-2（b）]，也即位移出现异常的急剧增长现象时，表明围岩和支护已呈不稳定状态，应加强监视，并适当加强支护。
4.4 监测数据分析
巷道表面位移变化图和巷道底鼓量变化见图4-3、图4-4，从图中可以看出顶底移近量为96mm，两帮移近量为12mm，底鼓量93mm。其中底鼓量占顶底板移近量的96.9%，可以看出在高应力软岩巷道中，帮部和拱部支护后，巷道底板成往往成为巷道变形、破坏的突破口。但是巷道总体变形量不大，顶底板移近量最大值仅为96mm，说明采用高强稳定型支护技术后，有效地控制了巷道的变形，达到了预期的效果。
5 支护效果分析
本项目针对石台矿业深部小岩柱底板软岩跨采巷道支护难题，采用新型支护技术后，满足了Ⅱ1上山的使用断面要求的同时，解决了石台矿深部小岩柱底板软岩跨采巷道的支护难题，在保障巷道有效使用断面的同时，巷道综合维护成本得到大幅降低，而且保障了矿井采掘接替平衡和安全生产。
在Ⅱ1上山共加固巷道300m，表面位移监测结果结果表明，试验段巷道维护状况良好。成功解决了上述动压影响巷道的支护难题，技术经济效益显著。
6 主要结论
1）Ⅱ3115综采工作面回采形成的底板破坏深部约为40m，Ⅱ1上山完全处于Ⅱ3115综采工作面开采后形成的底板破坏区域内。
2）对于直墙半圆拱形巷道，在采动影响下，支护承载结构的薄弱部位为两帮帮脚、两帮帮中、肩窝处和拱顶处，这些部位是结构补偿的关键部位。
3）支护承载结构可以通过在合理位置实施结构补偿，有效提高支护承载结构的强度及其结构稳定性，巷道围岩变形得到有效控制；支护结构补偿是解决巷道支护结构失稳难题最经济、最直接和最有效的方法。
4）有效保障了巷道使用断面，避免巷道进行多次扩修，实现矿井正常的采掘接替平衡，社会效益显著。
参考文献
[1] 钱鸣高，刘听成.矿山压力及其控制（修订本）[M].北京：煤炭工业出版社，1991.
[2] 宋振骐.实用矿山压力控制[M].徐州：中国矿业大学出版社，1992.
[3] 许家林.岩层移动控制的关键层理论及其应用[D].徐州：中国矿业大学，1999.
[4] 方新秋，郭敏江，吕志强.近距离煤层群回采巷道失稳机制及其防治[J].岩石力学与工程学报，2009，28（10）：2059-2066.
[5] 吴爱民，左建平.多次动压下近距离煤层群覆岩破坏规律研究[J].湖南科技大学学报，2009，24（4）：1-6.
[6] 陈炎光，陆士良，徐永圻.中国煤矿巷道围岩控制[M].徐州：中国矿业大学出版社，1994.
作者简介
杨朝风（1963-），男，安徽濉溪，工程师，从事煤矿生产管理。
[关键词]跨上山开采 底板主体岩巷 补强加固技术 棚索耦合
中图分类号：F41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）22-0230-03
1.工程概况
2.底板巷道维护状况
x
（6）锚索托盘采用400mm长18#槽钢加工。
3.2 底锚网索加固方案
由于Ⅱ1上山经受3煤两次跨采的动压影响，且此类动压影响巷道往往伴随着强烈的底臌。采用底板锚网索支护不仅能够有效控制巷道的强烈底臌，而且卧底工程量大大减小。
考虑到底板锚网索支护结构的稳定性和施工难易程度，根据上山巷道跨度和高度，底板锚杆选用Φ22×2400mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆，锚杆间排距800×800mm，锚杆施工要求同顶部，具体布置如图3-3所示。
为发挥深部稳定岩体的承载能力，在巷道底板中部按五花眼布置3根锚索对锚网支护承载结构进行结构补偿，锚索施工要求同顶部。底板具体支护措施如下：
（1）采用底板锚网索支护时，需将巷道底板剝离到设计标高以下150mm。
（2）对底板浇铸50mm厚的混凝土。
（3）铺设底板钢筋网，施工底板锚杆和锚索，底板锚杆预紧力矩不低于300N.m，底板锚索预紧力不低于100KN。
（4）再对底板浇铸混凝土至设计标高，在此之前将超出底板设计标高的
锚索头剪掉。
4 矿压观测及分析
4.1 测点布置
一般采用十字布点法，见图4-1。
4.2 测点安设
每100m巷道布置两个观测断面，两监测断面沿巷道轴向间隔10～30m左右。当支护参数发生变化时，重新布置观测断面。测点的安设方法如下：在测点处钻直径Φ28mm，深350mm垂直围岩表面的钻孔，将直径Φ29mm、长约400mm的木桩打入孔内，木桩端部安设环形钩和平头测钉，作为测量基点。
4.3 测量方法
按一定的时间间隔，用测杆、测枪、收敛计或测线绳分别测量AC、BD、AB、AD等各测点间的距离，即可计算出各个点的位移量，两测点相邻两次测试数据的差值即为两点相对移近量，以此累加相邻两次测试数据的差值即可得两点相对总移近量，或按照表4-1所描述的形式进行测量和计算相对移近量。
4.4 监测数据处理及应用
①量测频度：初期观测2天一次，前后两次观测数据变化不大时，可适当减小观测频率；若前后两次观测数据变化比较大时，可适当增加观测频度。
② 数据处理
现场量测的数据应及时整理绘制出位移--时间曲线（U-t曲线）或位移--距离曲线（U-D曲线）。时间--位移曲线如图4-2所示。
③ 数据应用
当位移（U）-时间（t）曲线趋于平缓时[图4-2（a）]，应进行数据处理或回归分析，推算出最终位移值和掌握位移变化规律。当位移--时间曲线出现反弯点[图4-2（b）]，也即位移出现异常的急剧增长现象时，表明围岩和支护已呈不稳定状态，应加强监视，并适当加强支护。
4.4 监测数据分析
巷道表面位移变化图和巷道底鼓量变化见图4-3、图4-4，从图中可以看出顶底移近量为96mm，两帮移近量为12mm，底鼓量93mm。其中底鼓量占顶底板移近量的96.9%，可以看出在高应力软岩巷道中，帮部和拱部支护后，巷道底板成往往成为巷道变形、破坏的突破口。但是巷道总体变形量不大，顶底板移近量最大值仅为96mm，说明采用高强稳定型支护技术后，有效地控制了巷道的变形，达到了预期的效果。
5 支护效果分析
本项目针对石台矿业深部小岩柱底板软岩跨采巷道支护难题，采用新型支护技术后，满足了Ⅱ1上山的使用断面要求的同时，解决了石台矿深部小岩柱底板软岩跨采巷道的支护难题，在保障巷道有效使用断面的同时，巷道综合维护成本得到大幅降低，而且保障了矿井采掘接替平衡和安全生产。
在Ⅱ1上山共加固巷道300m，表面位移监测结果结果表明，试验段巷道维护状况良好。成功解决了上述动压影响巷道的支护难题，技术经济效益显著。
6 主要结论
1）Ⅱ3115综采工作面回采形成的底板破坏深部约为40m，Ⅱ1上山完全处于Ⅱ3115综采工作面开采后形成的底板破坏区域内。
2）对于直墙半圆拱形巷道，在采动影响下，支护承载结构的薄弱部位为两帮帮脚、两帮帮中、肩窝处和拱顶处，这些部位是结构补偿的关键部位。
3）支护承载结构可以通过在合理位置实施结构补偿，有效提高支护承载结构的强度及其结构稳定性，巷道围岩变形得到有效控制；支护结构补偿是解决巷道支护结构失稳难题最经济、最直接和最有效的方法。
4）有效保障了巷道使用断面，避免巷道进行多次扩修，实现矿井正常的采掘接替平衡，社会效益显著。
参考文献
[1] 钱鸣高，刘听成.矿山压力及其控制（修订本）[M].北京：煤炭工业出版社，1991.
[2] 宋振骐.实用矿山压力控制[M].徐州：中国矿业大学出版社，1992.
[3] 许家林.岩层移动控制的关键层理论及其应用[D].徐州：中国矿业大学，1999.
[4] 方新秋，郭敏江，吕志强.近距离煤层群回采巷道失稳机制及其防治[J].岩石力学与工程学报，2009，28（10）：2059-2066.
[5] 吴爱民，左建平.多次动压下近距离煤层群覆岩破坏规律研究[J].湖南科技大学学报，2009，24（4）：1-6.
[6] 陈炎光，陆士良，徐永圻.中国煤矿巷道围岩控制[M].徐州：中国矿业大学出版社，1994.
作者简介
杨朝风（1963-），男，安徽濉溪，工程师，从事煤矿生产管理。