引言
随着开采深度的进一步加深，深部矿压问题就越发的突出。我国每年掘进巷道约6000米，而深部软岩巷道的占年掘进总量的28%—30%，软岩巷道返修率达到70%以上 [1]，工程量巨大。国内外学者对大埋深软岩巷道支护做了大量的理论研究，并提出了相关理论。20世纪初发展起来的古典压力理论，但随着开采深度的增加，该理论许多方面与实际不符合。于是坍落拱理论应运而生，其代表有太沙基理论和普式理论。到了60年代，弹塑性理论的发展形成了变形地压支护理论，也形成了新奥法，揭开了地下工程的新篇章。我国在软岩支护和支护理论方面也取得了较大的发展，形成了工钢棚支护系列技术、锚喷网支护系列技术、注浆加固系列、预应力锚索支护系列技术以及联合支护等[2]。
本文在不改变巷道设计和一次支护设计参数的前提下，通过改善支架与围岩的相互关系、提高支护结构本身的稳定性和强度，从而减小巷道的变形量，维持巷道正常使用。
1 工程概况
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图1 岩层综合柱状图 |
赵固二矿井田位于新乡、焦作两市交界地带，煤田划分属焦作煤田，位于河南省辉县市境内，矿井设计生产能力为1.80 Mt/a，全矿井设计可采储量为139.86 Mt，矿井服务年限为55.5a。二1煤层为本井田主要可采煤层，厚度4.73～6.77m，平均6.48m。赵固二矿底抽措施巷井下标高为-743～-1140.76m，掘进地层位于二叠系下统山西组下部砂质泥岩、泥岩层段。该巷道直接顶为砂质泥岩，厚度9.1～17.27 m，中等～较坚硬岩石，稳定较好；老顶为二1煤层，煤层坚硬稳定性较好。巷道直接底L9石灰岩，厚度2.0m，裂隙较发育；基本底为泥岩、砂质泥岩，厚度10.5m，裂隙发育，充填方解石。
巷道从643m以深为区域瓦斯治理措施巷，受地压、地质条件影响，易发生顶板下沉、底板鼓起、两帮挤出等现象，顶底板较破碎，本区所揭露的断层皆为富水断层。底板措施巷右侧是I盘区胶带运输巷（西段），两条巷道相距44m，左侧尚未开拓准备。
2 巷道支护设计与变形机理
2.1 巷道设计参数
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图2 巷道断面支护设计图 |
I盘区底板措施巷巷道断面形状为直墙半圆拱形，掘进断面尺寸为5220mmx4160mm，净断面尺寸为4200mmx3500mm。一次支护参数：初喷50mm，采用φ20×2400mm的锚杆，顶板锚杆间排距为800×800mm，起拱线下锚杆间排距为700×800mm。锚固长度不小于1200mm（CK2360、Z2360型锚固剂各一卷）,巷道起拱线以上的锚杆托盘为W型钢带、δ10×150×150mm托盘配合使用，巷道起拱线以下的锚杆托盘为δ10×150×150mm铁托盘；锚索规格为φ21.6×6250mm,间排距为1600×800mm，锚固长度不小于2400mm（CK2360、Z2360型锚固剂各两卷），锚索托盘采用长度500mm的16#槽钢配δ12×120×120mm 、δ12×80×80mm 钢板和δ50×120×120mm木垫板配合使用，锚索预紧力不低于100kN，锚固力不低于200kN；金属网片使用Φ6mm钢筋焊接，网幅900×1700mm，网片搭接100mm，每格用14#铅丝四角绑扎。二次支护参数：采用12#工钢棚（36#U钢棚）+复喷160mm联合支护，棚间距为中对中600mm，底拱下铺设金属网，喷砼厚度160mm，铺砼厚度150mm，强度为C25。
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