李學(xué)彬 ，谷群濤 ，溫國惠 ，孫兆冰 ，朱建平 ，陳明虎 ，周玉穎

（1.華北科技學(xué)院 安全工程學(xué)院, 河北 廊坊 065201；2.內(nèi)蒙古雙欣礦業(yè)有限責(zé)任公司, 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 016299）

0 引 言

我國西部地區(qū)煤層多處于侏羅系、白堊系地層[1-3]，地層成巖時間較晚，巖性以砂質(zhì)泥巖、泥巖為主，水平層理發(fā)育顯著，具有易軟化、膠結(jié)能力差、富含水等特點(diǎn)[4-5]，受到采掘擾動后，圍巖變形程度大、變速度快的特點(diǎn)[6]，部分礦井主采煤層頂板存在低層位弱富水軟巖，巷道掘進(jìn)過程容易出現(xiàn)巷道頂板尤其頂板錨索孔淋水，圍巖迅速劣化[7]，進(jìn)而造成頂板圍巖強(qiáng)度降低、裂隙貫通和錨索脫錨等問題[8-9]，致使巷道冒頂、片幫底鼓等工程事故或?yàn)?zāi)害頻繁發(fā)生[10-11]，嚴(yán)重影響西部煤炭資源綠色開采。

吳學(xué)明等[12]在煤礦斜井及巷道支護(hù)過程中揭露弱富水軟巖夾層某些特殊的工程性質(zhì)，提出軟巖水理性是解決軟巖層開挖問題的關(guān)鍵；張嘉凡等[13]通過陜北礦區(qū)紅砂巖水理力學(xué)測試和SEM 分析，認(rèn)為親水礦物溶解與弱膠結(jié)結(jié)構(gòu)破壞的耦合作用，導(dǎo)致了紅砂巖特殊的宏觀水理特性改變；朱珍德等[14]通過研究發(fā)現(xiàn)淋水頂板的水-巖作用是一種由頂板巖石微觀結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致其宏觀力學(xué)特性改變的過程，認(rèn)為這種復(fù)雜作用的微觀演化過程是圍巖變形破壞的關(guān)鍵；姚強(qiáng)嶺等[15]從微觀及宏觀上探究了富水煤層頂板失穩(wěn)機(jī)理，在水流作用下頂板微結(jié)構(gòu)裂隙發(fā)育，而頂板圍巖吸水后易膨脹，進(jìn)而產(chǎn)生崩解破壞，同時也降低了支護(hù)結(jié)構(gòu)承載性能，導(dǎo)致巷道頂板失穩(wěn)；趙增輝等[16]建立水環(huán)境-非均勻地壓聯(lián)合作用下弱膠結(jié)圍巖系統(tǒng)力學(xué)模型，推演了水環(huán)境和非均勻應(yīng)力場對圍巖塑性區(qū)范圍擴(kuò)展的影響；譚云亮等[17]分析弱膠結(jié)軟巖巷道圍巖破壞特征，揭示弱膠結(jié)軟巖巷道頂板破壞失穩(wěn)機(jī)理，提出弱膠結(jié)軟巖高預(yù)緊力下錨桿-圍巖變形協(xié)同機(jī)理；蔡金龍等[18]針對弱膠結(jié)軟巖的力學(xué)強(qiáng)度低、遇水泥化等特性和巷道冒頂、片幫等問題，提出了錨網(wǎng)噴索梁與圍巖注漿的聯(lián)合支護(hù)方案，控制圍巖變形。很多學(xué)者基于西部弱膠結(jié)軟巖開展了理論計(jì)算和數(shù)值模擬分析[19-22]，為西部軟巖礦井巷道圍巖控制提供了參考。

弱膠結(jié)軟巖巷道淋水主要表現(xiàn)為頂板錨索孔淋水，大部分研究從靜水壓力下巖石遇水物理軟化角度出發(fā)，而很少從動水壓力下圍巖滲流沖刷等力學(xué)作用角度進(jìn)行研究。本文以內(nèi)蒙古雙欣礦業(yè)股份有限公司楊家村煤礦414106 輔助運(yùn)輸巷淋水頂板為研究背景，分析巷道頂板巖層礦物成分和水理性質(zhì)，結(jié)合巖溶塌陷形成機(jī)理，分析了淋水頂板錨索孔圍巖破壞發(fā)展規(guī)律和治水加固方法，設(shè)計(jì)并驗(yàn)證了高預(yù)緊力長錨索補(bǔ)強(qiáng)與封孔注漿相結(jié)合的錨封注一體化治理方案，為西部弱膠結(jié)軟巖巷道淋水頂板治理控制提供參考。

1 工程背景

楊家村煤礦414106 輔助運(yùn)輸巷位于4-1 煤層中，埋深為106.93～179.17 m，4 煤層厚度為5.07～6.25 m，平均厚度5.8 m，硬度系數(shù)f=2，煤質(zhì)較堅(jiān)硬，頂?shù)装甯髁?.5～1.0 m 煤體做偽頂和偽底，以減少巷道工程對頂板砂質(zhì)泥巖和底板粉砂巖的擾動。通過頂板鉆孔取心可知巷道頂板圍巖柱狀如圖1 所示，直接頂為砂質(zhì)泥巖，巖層層理發(fā)育明顯，頂板弱含水層段位于距頂板圍巖壁5～5.2 m 范圍內(nèi)，以錨索孔淋水形式涌入巷道空間內(nèi)。414106 輔運(yùn)巷原支護(hù)形式為錨網(wǎng)索支護(hù)形式，頂板錨索間排距1 800 mm×2 000 mm，錨索規(guī)格為?17.8 mm×5 200 mm；頂錨桿間排距900 mm×1 000 mm，錨桿規(guī)格為?20 mm×2 400 mm的左旋預(yù)應(yīng)力樹脂錨桿，幫部錨桿采用規(guī)格?16 mm×1 800 mm 的全螺紋鋼樹脂錨桿。

圖1 頂板鉆孔柱狀Fig.1 Histogram of drilling holes in roof

414106 運(yùn)輸巷1 117～1 171 m 段大部分中部錨索孔呈現(xiàn)線狀淋水形態(tài)，頂板彎曲下沉明顯，局部錨索失效，通過礦壓監(jiān)測可知，頂板淺部離層達(dá)120 mm，深部離層達(dá)80 mm，底板積水明顯（圖2）。

2 巷道頂板圍巖物理力學(xué)性質(zhì)測試

2.1 礦物成分分析

通過現(xiàn)場鉆孔取樣，采用D/MAX2500 型X 射線衍射儀，對頂板砂質(zhì)泥巖中的礦物種類與含量以及黏土礦物相對含量進(jìn)行分析，如圖3 所示（ [4-52n.ASC]、[4-52e.ASC]、[4-52t.ASC]分別為不同晶片。[4-52n.ASC]：自然片，自然（室溫）狀態(tài)下干燥；[4-52e.ASC]：乙二醇，60 ℃烘箱中乙二醇蒸氣飽和7.5 h；[4-52t.ASC]：高溫片，在550 ℃持續(xù)2.5 h，衍射圖中最上面是N 片，中間是E 片，下面是T 片），試驗(yàn)結(jié)果表明：礦物種類包含石英約占55%，鉀長石約占10%，鈉長石約占11.9%，菱鐵礦約占5.7%，黏土礦物占17.4%；黏土礦物含量中包括蒙脫石約占14%，伊利石約占5%，高嶺石約占73%，綠泥石約占8%。其中，高嶺石和蒙脫石均具有較強(qiáng)的吸水性和遇水軟化的特性，所以，頂板砂質(zhì)泥巖具有弱膠結(jié)軟巖的力學(xué)特性，應(yīng)盡量減少頂板圍巖與水接觸，阻止圍巖裂隙發(fā)育。

圖3 X 射線衍射圖譜Fig.3 X-ray diffraction pattern

2.2 巖石水理試驗(yàn)分析

采用TW－3 000 微機(jī)控制電液伺服巖石三軸試驗(yàn)機(jī)研究干燥狀態(tài)、自然狀態(tài)與飽和狀態(tài)下砂質(zhì)泥巖的力學(xué)特性，分別進(jìn)行三軸壓縮試驗(yàn)、單軸壓縮試驗(yàn)與劈裂試驗(yàn)，每種試驗(yàn)共18 組，一共54 組試件，得到各狀態(tài)下巖石試件的物理力學(xué)參數(shù)，見表1。

表1 試件水理試驗(yàn)物理參數(shù)Table 1 Physical parameters of the water test of the specimen

隨著試件含水率的提高，試件強(qiáng)度呈現(xiàn)明顯降低，試件強(qiáng)度軟化系數(shù)為0.162，同時，從外觀可以看出，試件膠結(jié)性能較差，在飽水條件下出現(xiàn)試件表面礦物質(zhì)容易脫落。

3 淋水區(qū)巷道頂板圍巖控制理論

巷道頂板圍巖是以砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主的弱富含水層，在偽頂煤層和砂質(zhì)泥巖底部完整巖層等隔水層作用下，維持水壓平衡即初始應(yīng)力場與運(yùn)移于頂板圍巖滲流場處于一種相對靜止的動態(tài)平衡之中。當(dāng)煤巷開挖后，改變了頂板圍巖的應(yīng)力場，頂板圍巖發(fā)生明顯的離層變形破壞，不僅增加原生裂隙的寬度和長度，同時又在巖體內(nèi)部產(chǎn)生新的裂隙，進(jìn)而提高了頂板圍巖的滲透性能。

3.1 淋水頂板圍巖破壞理論

頂板錨索孔將頂板圍巖錨固范圍內(nèi)的橫向裂隙貫通，頂板裂隙水持續(xù)從錨索孔流出，并發(fā)生物理弱化作用(遇水軟化)和滲流沖刷等力學(xué)作用，導(dǎo)致頂板圍巖發(fā)生具有一定時效性的變形破壞，表現(xiàn)在：①地下水對裂隙結(jié)構(gòu)面的物理弱化作用，隨著圍巖巖體含水量的增加，裂隙結(jié)構(gòu)面的力學(xué)變形過程整體上發(fā)生由彈性向塑性的轉(zhuǎn)化，逐漸減弱裂隙巖體的物理力學(xué)性質(zhì)；②地下水通過力學(xué)作用，實(shí)現(xiàn)對圍巖結(jié)構(gòu)面的擴(kuò)展，其形式表現(xiàn)為靜水壓力和動水壓力兩種。

3.1.1 靜水壓力破壞分析

其中，RT為裂隙結(jié)構(gòu)面的抗拉強(qiáng)度； σn為裂隙結(jié)構(gòu)面法向應(yīng)力； τf為裂隙結(jié)構(gòu)面的剪切強(qiáng)度；C為裂隙結(jié)構(gòu)面的黏聚力；f′為摩擦因數(shù)，與裂隙結(jié)構(gòu)面的內(nèi)摩擦角φ 有 關(guān)，f′=tgφ。

遇水軟化作用降低了裂隙結(jié)構(gòu)面的有效法向應(yīng)力 σn和抗拉強(qiáng)度RT，有利于裂隙結(jié)構(gòu)面的張性擴(kuò)展，同時，削弱了裂隙結(jié)構(gòu)面的黏聚力C和內(nèi)摩擦角值 φ，造成裂隙結(jié)構(gòu)面的剪性擴(kuò)張。隨著時間延長，裂隙結(jié)構(gòu)面物理軟化作用的不斷強(qiáng)化，同時，季節(jié)性降水不斷改變頂板圍巖靜水壓力，都導(dǎo)致巖體內(nèi)裂隙結(jié)構(gòu)面不斷擴(kuò)展，進(jìn)一步破壞頂板圍巖的完整性。

3.1.2 動水壓力破壞分析

根據(jù)流體力學(xué)平衡原理，地下水滲流將引起體積力:

3.2 頂板錨索孔圍巖破壞機(jī)理分析

頂板錨索孔將頂板圍巖錨固范圍內(nèi)的橫向裂隙貫通，頂板裂隙水持續(xù)從錨索孔流出，并發(fā)生物理弱化作用(遇水軟化)和滲流沖刷等力學(xué)作用，導(dǎo)致頂板圍巖發(fā)生具有一定時效性的變形破壞，表現(xiàn)在：①地下水對裂隙結(jié)構(gòu)面的物理弱化作用，隨著圍巖巖體含水量的增加，裂隙結(jié)構(gòu)面的力學(xué)變形過程整體上發(fā)生由彈性向塑性的轉(zhuǎn)化，逐漸地減弱裂隙巖體的物理力學(xué)性質(zhì)；②地下水通過力學(xué)作用，實(shí)現(xiàn)對圍巖結(jié)構(gòu)面的擴(kuò)展。

結(jié)合頂板鉆孔窺視結(jié)果(圖4)和巖溶塌陷形成機(jī)理，分析頂板錨索孔壁圍巖破壞的發(fā)展規(guī)律如下。

圖4 頂板鉆孔破壞窺視Fig.4 Peek view of top plate drilling damage

1)在一定水頭壓力差作用下形成的滲流場，同時弱含水層圍巖膠結(jié)程度比較差，在滲透壓力作用下使弱富含水層鉆孔圍巖顆粒發(fā)生變位-尤其是水平和斜向滲流潛蝕破壞。

2)軟巖鉆孔圍巖滲流在鉆孔壁封閉水膜，封閉水膜對鉆孔邊界圍巖產(chǎn)生中真空壓差，對鉆孔壁產(chǎn)生微觀的內(nèi)掏擴(kuò)容和宏觀的外壓變形即吸蝕擴(kuò)容破壞，水膜厚度與吸蝕擴(kuò)容作用、鉆孔圍巖裂隙發(fā)育程度呈正比。

3)隨著鉆孔圍裂隙發(fā)育度加大和孔內(nèi)水流增大，逐步形成較大的沖刷水流，而水流沖刷作用對鉆孔邊界圍巖產(chǎn)生脹縮-崩解破壞。

4)在上覆巖層荷載和鄰近動壓荷載作用下鉆孔圍巖發(fā)生變形破壞從而釋放圍巖應(yīng)力，進(jìn)一步加快了弱膠結(jié)圍巖內(nèi)部裂紋發(fā)育，導(dǎo)致頂板圍巖破壞程度加劇，尤其在頂板煤巖界面出現(xiàn)較為明顯的離層現(xiàn)象，如圖5 所示。

5)隨著頂板圍巖裂隙發(fā)育速度和變形破壞范圍的進(jìn)一步加大，錨索錨固段黏結(jié)處圍巖逐步破壞，錨索錨固力逐步降低，同時頂板圍巖裂隙弱化和離層現(xiàn)象加重，又受到回采動壓的擾動影響，容易產(chǎn)生冒頂災(zāi)害。

弱膠結(jié)軟巖巷道淋水區(qū)鉆孔圍巖破壞呈現(xiàn)逐步加速的過程，由初期滲流潛蝕單一破壞逐步發(fā)展到滲流潛蝕、真空吸蝕、沖刷潛蝕等多種破壞復(fù)合作用，錨索孔圍巖破壞范圍逐步擴(kuò)大直至頂板錨固范圍內(nèi)圍巖裂隙相互貫通破壞。

3.3 頂板鉆孔圍巖治水加固機(jī)理分析

巷道開挖后造成頂板圍巖應(yīng)力降低后圍巖裂隙隙寬變大，而施加一定預(yù)應(yīng)力支護(hù)后圍巖應(yīng)力提高后圍巖裂隙隙寬變小，同時在圍巖裂隙填充注漿材料，也可以明顯降低裂隙隙寬，進(jìn)而降低了頂板圍巖滲透系數(shù)，達(dá)到治水加固的效果。

結(jié)合巷道頂板淋水狀態(tài)和鉆孔圍巖破壞發(fā)展過程，分為4 個不同階段：

1) Ⅰ階段：頂板錨索孔無淋水狀態(tài)或輕微滴水，鉆孔圍巖主要破壞形式為頂板圍巖離層和弱富水層物理軟化，頂板裂隙較少，圍巖較為完整?？梢酝ㄟ^改善頂板應(yīng)力狀態(tài)，達(dá)到降低頂板圍巖透水性能的目的，如提高錨索預(yù)緊力或者補(bǔ)打高預(yù)應(yīng)力錨索提高錨固區(qū)圍巖的應(yīng)力狀態(tài)。

2) Ⅱ階段：頂板錨索孔呈現(xiàn)滴水狀態(tài)或不連續(xù)線性淋水狀態(tài)，鉆孔圍巖主要破壞形式為弱富水區(qū)物理軟化、滲流潛蝕和較輕的吸蝕擴(kuò)容，鉆孔弱富水區(qū)圍巖裂隙逐步發(fā)育，而隔水層區(qū)域鉆孔圍巖完整性比較好?？梢酝ㄟ^改善頂板應(yīng)力狀態(tài)和封堵主要流水通道，達(dá)到減少頂板圍巖透水性能的目的，如補(bǔ)打高預(yù)應(yīng)力錨索提高錨固區(qū)圍巖的應(yīng)力狀態(tài)，通過封堵錨索孔淺部區(qū)域，阻斷錨索孔滲水，阻止錨索孔圍巖的滲流潛蝕和吸蝕擴(kuò)容破壞。

3) Ⅲ階段：頂板區(qū)域局部淋水，錨索孔呈現(xiàn)線性連續(xù)淋水狀態(tài)，鉆孔圍巖主要破壞形式為弱富水區(qū)物理軟化、滲流潛蝕、吸蝕擴(kuò)容和沖刷破壞，頂板圍巖完整性較差，鉆孔圍巖破壞范圍擴(kuò)大，部分相鄰鉆孔圍巖滲水通道相互貫通，隔水層尤其是煤層與直接頂軟巖逐步分離，離層現(xiàn)象逐漸明顯。可以通過改善頂板應(yīng)力狀態(tài)和封堵流水通道，達(dá)到減少頂板圍巖透水性能的目的，如首先封堵頂板圍巖淺部裂隙，之后高壓注漿填充圍巖深部裂隙和錨索孔自由段環(huán)形空間，進(jìn)一步對錨索施加高預(yù)應(yīng)力，改善頂板錨固區(qū)圍巖的應(yīng)力狀態(tài)，降低頂板圍巖裂隙隙寬和透水系數(shù)，提高頂板圍巖穩(wěn)定性。

3)Ⅳ 階段：頂板整體淋水，錨索孔和圍巖均呈現(xiàn)線性淋水狀態(tài)，鉆孔圍巖主要破壞形式為滲流潛蝕、吸蝕擴(kuò)容和沖刷破壞，頂板圍巖大部分破壞，相鄰鉆孔圍巖裂隙完全貫通，出現(xiàn)較為嚴(yán)重的離層現(xiàn)象，頂板彎曲或網(wǎng)兜現(xiàn)象明顯，大部分錨固段圍巖弱化或破壞，錨索錨固力明顯降低，甚至出現(xiàn)錨索脫落現(xiàn)象。需要及時封閉巷道淋水段，實(shí)施全面斷面架棚支護(hù)，通過專用堵水材料對頂板圍巖進(jìn)行注漿封堵，之后再施加高預(yù)應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)錨索支護(hù)，改善圍巖應(yīng)力狀態(tài)，同時通過頂板懸掛擋水板將淋水轉(zhuǎn)移至巷幫，以減少對巷道人員和設(shè)備影響。

綜上所述，巷道淋水頂板破壞發(fā)展四階段的指標(biāo)參數(shù)和主要治理措施見表2。

表2 淋水頂板破壞發(fā)展階段對比Table 2 Comparison of development stages of roof water spray damage

4 淋水頂板治理方案設(shè)計(jì)與應(yīng)用

4.1 頂板加固原則分析

根據(jù)上述理論分析，414106 運(yùn)輸巷1 117～1 171 m段屬于頂板淋水破壞階段Ⅲ階段，需要對巷道頂板圍巖采取封孔堵水、注漿加固和高預(yù)應(yīng)力支護(hù)的治理措施，結(jié)合礦井治理水的經(jīng)驗(yàn)，采取“深孔疏水+淺部封水+深部加固+高預(yù)應(yīng)力支護(hù)”原則：

1)深孔疏水原則。①在頂板深部原巖區(qū)施工一個深度明顯大于原錨索孔深度的錨索孔（即自由段深度大于頂板裂隙發(fā)育區(qū)），在更強(qiáng)水力梯度差作用下將頂板水流吸引至新錨索孔，原錨索孔淋水量減少甚至停止，如圖6 所示。②錨索封孔塞設(shè)置疏水通道(注漿管)[23-24]，及時排出錨索孔內(nèi)流水，防止錨索孔水流帶壓積聚，影響封孔段內(nèi)材料硬化，固結(jié)錨索孔圍巖壁和錨索桿體；③對原鉆孔或者托盤周邊采取一定封堵措施，防止注漿時錨索孔出現(xiàn)跑漿現(xiàn)象。④對原鉆孔或者托盤周邊采取一定封堵措施，防止注漿時錨索孔出現(xiàn)跑漿現(xiàn)象。

圖6 頂板鉆孔疏水示意Fig.6 Schematic diagram of the top plate drilling hydrophobic

2)封水原則：封孔段材料硬化后，通過注漿管(原排水管)注入堵水材料(水泥+水玻璃雙液漿或化學(xué)漿)，封閉鉆孔周邊聯(lián)通裂隙或原錨索孔，阻斷巷道頂板淋水通道。

3)高壓注漿加固原則：隨著注漿壓力增加，漿液逐步充填圍巖深部裂隙和錨索孔自由段環(huán)形空間，隨著注漿范圍不斷擴(kuò)大，實(shí)現(xiàn)加固圍巖和全長或加長錨固的耦合支護(hù)效果。

4)高預(yù)應(yīng)力原則：施加高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力支護(hù)，提高錨索預(yù)緊力值。

4.2 巷道淋水頂板治理方案設(shè)計(jì)與施工

1)補(bǔ)強(qiáng)錨索尺寸：?17.8 mm×8 200 mm 的高強(qiáng)度鋼絞線，頂板錨索間排距1 800 mm×2 000 mm，采用3∶3∶3 布置，初次錨索預(yù)緊力16 t，如圖7 所示。

圖7 巷道淋水頂板治理方案Fig.7 Roof reinforcement scheme of roadway in water spray area

2)封孔材料：封堵材料為礦方提供的馬麗散雙液(NS-AB)，雙液的配比為1∶1。

3)注漿材料：①礦方提供的馬麗散雙液(E-AB)，雙液的配比為1∶1；②水玻璃+水泥漿雙液，水泥漿液與水玻璃配比選用標(biāo)準(zhǔn)為1∶0.6。

4)二次高預(yù)緊；補(bǔ)強(qiáng)錨索二次預(yù)緊力不小于240 kN，原錨索二次預(yù)緊力不小于180 kN。

4.3 現(xiàn)場施工與礦壓監(jiān)測

現(xiàn)場施工人員4 名，施工期限為30 d，包括補(bǔ)強(qiáng)錨索與封孔施工20 d，注漿加固時間10 d。414106 巷1 117～1 137 m 淋水段巷道注漿材料為E-AB 雙液材料，414106 巷1 137～1 171 m 淋水段巷道注漿材料水玻璃+水泥漿雙液。補(bǔ)打高預(yù)緊力長錨索封孔注漿工藝設(shè)計(jì)與現(xiàn)場施工如圖8 所示，深部鉆孔+錨索端頭錨固(圖8a)；插入封孔塞至設(shè)計(jì)位置(圖8b)；上鎖具+初次錨索預(yù)緊(圖8c)；手動注料淺部封孔(圖8d)；注漿泵低壓注漿封水+高壓注漿加固(圖8e)二次高強(qiáng)度預(yù)緊(圖8f)；其中圖8a-圖8d 具有深孔引水功能，減少甚至停止?jié)摽着潘?，便于后期（圖8e）注漿加固淺部破碎圍巖。

通過現(xiàn)場觀測和礦壓監(jiān)測可知，頂板錨索孔已基本停止淋水，頂板圍巖整體淋水量降低95%，頂板圍巖離層和彎曲下沉速度明顯降低，巷道底鼓程度也有明顯緩解，如圖9 所示。所以淋水區(qū)巷道頂板治水加固支護(hù)方案能夠維持巷道頂板圍巖長期安全穩(wěn)定，改善了礦井環(huán)境，降低了巷道返修率。

圖9 巷道礦壓監(jiān)測分析Fig.9 Monitoring and analysis of roadway mine pressure

5 結(jié) 論

1)楊家村煤礦414106 巷頂板砂質(zhì)泥巖4 m 以上區(qū)域含有裂隙，向斜區(qū)域容易形成頂板低層位富含水層，頂板錨索孔呈線性淋水，部分錨索錨固段脫離圍巖失效，頂板圍巖變形和離層程度大，巷道底鼓明顯。

2)頂板砂質(zhì)泥巖黏土礦物中高嶺石含量為73%，具有明顯的遇水軟化特性，軟化系數(shù)為0.162，同時，膠結(jié)性能較差，在飽水條件下出現(xiàn)部分礦物質(zhì)脫離的現(xiàn)象。

3)淋水區(qū)巷道頂板初期以靜水壓力破壞為主，遇水軟化特性降低了裂隙結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性能，在靜水壓力作用下圍巖裂隙的尺寸剪性擴(kuò)張；后期頂板圍巖以動水壓力破壞為主，主要表現(xiàn)為裂隙結(jié)構(gòu)面變形擴(kuò)展、裂隙充填物位移、管涌等，頂板圍巖破壞速度也逐步加快。結(jié)合巷道淋水頂板由礦壓顯現(xiàn)變形和裂隙軟化擴(kuò)張發(fā)展到潛蝕破壞的全過程分析，按照頂板鉆孔圍巖破壞主要形式(物理軟化、滲流破壞、吸蝕擴(kuò)容破壞、沖刷變形破壞)劃分為4 個不同階段，形成了以頂板鉆孔圍巖破壞主要形式、頂板錨索孔流水狀態(tài)、頂板圍巖裂隙發(fā)育特征和治水加固原則為關(guān)鍵指標(biāo)的巷道淋水頂板破壞發(fā)展階段判定準(zhǔn)則。

4) 414106 運(yùn)輸巷頂板淋水區(qū)屬于第Ⅲ階段，提出了淋水區(qū)巷道頂板錨索封孔注漿(疏水)結(jié)構(gòu)形式和“深孔疏水+淺部封水+深部加固+高預(yù)應(yīng)力支護(hù)”原則，制定了巷道淋水頂板高預(yù)緊力長錨索補(bǔ)強(qiáng)與封孔注漿相結(jié)合的錨封注一體化治理方案，通過現(xiàn)場工業(yè)性試驗(yàn)和礦壓監(jiān)測可知，達(dá)到了頂板治水和圍巖加固的要求。