深部高应力破碎软岩巷道支护技术研究及其应用

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高应力软岩大断面巷道支护技术研究与应用_刘新杰

年８月Ｆｅｂ．，２０１３ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－９９４３．２０１３．０４．０２８高应力软岩大断面巷道支护技术研究与应用刘新杰（中国平煤神马集团夏店矿，河南平顶山４６７５４４）［摘要］深部高应力、超厚软岩体自身膨胀给巷道支护带来困难，采用高强锚杆+锚网喷支护技术不能解决巷道支护的稳定问题。

通过实践对巷道顶板的下沉和两帮的收敛量数据统计计算，分析巷道破坏机理，适当地优化原设计巷道掘进断面，在巷道压力释放周期结束后，采用大型号U 型可缩性金属支架再喷浆封闭的复合支护技术，有效地控制大断面巷道变形，达到了预期支护效果。

［关键词］高应力；软岩体；大断面；破坏机理；预紧力［中图分类号］TD 353［文献标识码］B ［文章编号］1672-9943(2013)04-0073-02１工程概况夏店井田位于汝州市西北，井田地势平坦，为山前平原地貌。

夏店矿是采用三立井联合开拓，设计生产能力１５０Ｍｔ／ａ的新建大型矿井，井筒开工顺序为主井－风井－副井。

夏店矿回风井口标高＋３０７．８ｍ，设计井筒落底标高－５６１．５ｍ，净直径６．０ｍ。

－５６０ｍ回风石门设计长度６５０ｍ，设计巷道净宽５．０ｍ，净高４．１ｍ，掘进断面１９．７ｍ２，净断面１７．８ｍ２。

支护形式采用高强锚杆＋锚网喷（喷厚１５０ｍｍ），锚杆选用φ２０×２２００ｍｍ高强树脂锚杆，φ８ｍｍ碟形托盘，锚杆间排距８００ｍｍ×８００ｍｍ，药卷采用Ｚ２３３５树脂药卷，３卷／根。

金属网采用φ６ｍｍ冷拔钢筋，网孔为８０ｍｍ×８０ｍｍ，搭接１００ｍｍ，全断面挂网。

水沟净规格为３００ｍｍ×３００ｍｍ，支护厚度为１００ｍｍ。

２问题提出在井筒施工过程中，在－４９０．０～－５７０．５ｍ（含井底水窝９ｍ）的围岩大部分是砂质泥岩，中间局部有多层砂岩条带，厚度不超过１．５ｍ，局部碳化程度高，裂隙发育，无节理，属于典型的松软破碎岩层。

井筒落底后，向东、西回风井分别施工２５ｍ。

矿井深部软岩层巷道支护技术的研究与应用

工程技术
晨工豢技术
１３６
矿井深部软岩层巷道支护技术的研究与应用
康来坡，吕品（临矿集团菏泽煤电有限公司彭庄煤矿，山东郓城２７４７００）
摘要：目前在众多煤矿的深井巷道支护中，锚杆破断甚至支护体系失效等问题目渐突出。因此，需进一步明确煤矿深部软岩巷道围岩变形破坏及支护机理，对支护材料和技术进行改进和创新，提出行之有效的支护对策与方法，最终形成适用的深部软岩巷道支护体系。关键词：软岩巷道；支护山支护方案
４．１初喷
ＤＯＩ：１０．１６６４０／ｉ．ｃｎｌｄ．３７ — １２２２／ｔ．２０１７．０２．１２１
１工程概况
西翼行人下山位于彭庄煤矿西翼采区，总设计长度共计约１１２９ｍ（平距），巷道坡度为．７。，该巷道掘进目的是满足西翼采区生产期间的行人及通风、供风、供排水等要求。西翼行人下山设计断面为半圆拱型，净宽３６００ｍｍ，净高３４００ｍｍ，墙净高１６００ｍｍ，荒宽３８４０ｍｍ，荒高３６２０ｍｍ，墙高１７００ｒｎｍ，锚网喷联合支护，喷射混凝土厚度１２０ｍｍ，Ｓ掘＝１１．７５ｍ，Ｓ净＝１０．８５ｍ，水沟布置在巷道前进方向左帮，净断面规格：
以半覆盖经纬网为宜。二次喷浆有效保护初次支护的锚杆和金属网，避免爆破作业对其产生震动卸荷影响。

深部软岩巷道支护研究

软岩巷道的变形破坏特性不仅受围岩的力学性质影响而且受巷遭所处的地应力环境和工程因素控制。软岩工程是一门实践性、经验性很强的科学技术。
严重者可封堵整个巷道。从变形破坏来看，岩体以挤出大变形为主，有巷道侧帮的张拉挤出破坏，有巷道顶板挤出下沉，也有巷道的强烈底鼓。
持续时间很长，具有明显的时间效应。如果不采取有效的支护措施，围岩变形的
急剧增大，势必导致巷道的失稳破坏。
实践的高度而发展起来的。１，深部商应力软岩巷道支护存在的主要问愿深部软岩巷道支护问题，尤其是深部复杂软岩回采巷道的支护问题，是矿业工程中的一大顽疾。以往对深部软岩巷道的控制问题，在理论认识和支护方法上存在一定问题，主要表现在以下几个方面：（１）围岩变形破坏机理。支护是一个过程，要使这一过程与围岩变形过程相协调，必须充分而深入地研究围岩的变形机理，只有在此基础上，才能选择适当的软岩的支护时机、支护型式以及确定合适的支护参数。（２）支护对策。深部软岩巷道与一般软岩巷道变形破坏特征不同，应采取适应于深部软岩的支护对策。（３）支护参数。支护参数选择是影响巷道稳定性的一个非常重要的因素。以往对支护参数的选取基本上采用工程类比法。当工程地质条件简单，此法基本满足要求；当地质条件复杂，是不能满足要求的，再加上目前很少有深部高应力软岩巷道支护成功事例，无法进行工程类比。

高应力软岩巷道支护技术探讨

高应力软岩巷道支护技术探讨受到高应力作用的软岩巷道，其围岩自稳时间短、变形速度快、变形量大、持续时间长，对于巷道围岩的变形较难控制。

针对高应力作用的软岩巷道力学特性以及支护机理，进行了较为深入的研究，并对支护材料以及支护参数进行较为合理的选择，确定采用高强锚杆+锚索+锚注相互结合的支护技术，能够有效的发挥支护体的支撑以及承载的作用，較好的解决了高应力软岩巷道所面临的支护难题。

标签：高应力；软岩巷道；支护技术；矿井深部0 引言由相关数据得知，目前我国已探明的埋深在1000m以下的煤炭储量所占比例为53%，因此我国矿井的开采深度正在不断的增加，平均矿井采深以大约8～12m/年的速度持续增加着。

而深部开采存在着地应力高、岩溶水压高以及地温高等特点，对矿井进行深部开采很容易使得巷道出现明显变形并面临着支护困难等问题。

因此，要对高应力软岩巷道的支护技术进行深入的研究，以求提高煤炭的开采速度以及安全性，并降低支护所需的成本。

1 国内外高应力软岩支护技术概况软岩指的是具有松脆、膨胀以及出现风化现象等的岩层，其具有十分不稳定的特点，并且矿压显现较为明显。

当在软岩中进行采掘活动时常常会出现较大的变形，有的变形甚至达到几米。

软岩巷道所面临的支护问题对于各个国家的采矿界来说都是一个技术难题。

部分西欧国家对于高应力软岩的巷道支护问题运用“新奥法”理论，将不同断面的矿用型钢设计为可缩性金属支架，而像俄罗斯、土耳其等国家则仍然运用多种不同类型的金属支架来对高应力软岩巷道支护问题进行处理。

然而，这些进行支护的方式往往都存在一定程度的局限性：首先，这并不能从根本上来解决高应力作用下的巷道支护问题；其次，这些支护方式都存在着施工十分复杂的问题，并且一但原有的巷道支护遭到破坏再进行支护的修护就会更加困难；最后，运用这些支护方式都面临着成本较高的问题。

在美国以及澳大利亚等国家则运用以锚杆为主要组成的支护体系，体系中包括高强、超高强锚杆、组合锚杆以及全长锚固锚杆等形式，并且还推出锚索来对支护材料的强度进行提高，还能够增强锚固着力点所能到达的深度。

深部矿井软岩巷道布置及支护技术研究

深部矿井软岩巷道布置及支护技术研究摘要：大采深矿井最大的特点就是矿压大，地质条件复杂，支护难度大，特别是对于深部软岩巷道的支护，一直是近年来煤矿技术工作者研究的重点。

软围岩强度和稳定性较差，在开采扰动和较大的矿压作用下易发生变形和破碎，巷道维护工作量很大，对深井煤矿开采带来了很大影响。

生产实践证明，对于大采深软岩巷道，某种单一的支护方式是难以起到有效支护作用的。

对此应采取“锚、网、索、喷”联合支护的方式，以维持大埋深巷道掘进软围岩的稳定。

关键词：深部矿井；软岩巷道；布置；支护软岩是地质岩体的中的一部分，是特定环境下的具有显著塑性变形的复杂岩石力学介质。

按照软岩的自然特性和工程力学作用下的变形机理，软岩可分为以下几类：即节理化软岩、高应力软岩、膨胀性软岩和复合型软岩。

相比于硬岩，软岩具有更强的可塑性、膨胀性、崩解性、流变性和易扰动性特征，软岩不仅质地松软、强度低，而且易于受到风、水、开采扰动等因素的影响而发生软化、膨胀、裂隙和变形，物理特性不稳定。

软岩的以上特性给软岩巷道的掘进和支护带来了很大的困难，特别是在大采深、高地应力的作用下，巷道围岩易产生失稳变形，掘进期间易出现冒顶和片帮。

1软岩的工程特性1.1软岩的力学属性软岩中泥质矿物成分和结构面决定了软岩的力学特性。

显示出可塑性、膨胀性、崩解性、流变性和易扰动性的特点。

软岩的膨胀性质是在物理、化学、力学等因素的作用下，产生体积变化的现象，其膨胀机理有：内部膨胀、外部膨胀和应力扩容膨胀三种。

工程中的软岩膨胀为复合膨胀形式。

1.2软岩的临界载荷随着应力水平的提高，特别是围压的增大，岩石产生的塑性变形明显增加，使得在低应力水平下表现为硬岩特性的岩石，在提高了应力水平下显示出显著的塑性变形。

1.3软岩的临界深度与软化临界荷载相对应，岩石亦存在着一个软化临界深度。

对给定矿区，软化临界深度也是一个客观量。

当地下工程埋深大于软化临界深度时，围岩出现大变形，大地压和难支护现象；当地下工程埋深小于该临界深度时，则围岩的大变形，大地压现象消失，巷道支护容易。

金川矿区深部高应力破碎岩体巷道支护技术研究及应用

金川矿区深部高应力破碎岩体巷道支护技术研究及应用杨亚平;杨有林;穆玉生;韩斌【摘要】:针对金川矿区深部高应力破碎岩体巷道围岩变形量大、支护难、使用周期短等特点,基于以往巷道围岩变形破坏特征,从工程地质条件、地应力特征、采动影响等三个方面,分析了深部高应力破碎岩体巷道变形破坏原因.针对典型的巷道破坏特征与工程地质条件,提出了四类相应的新型支护方案,分别开展了现场工业试验;通过巷道围岩收敛变形监测,验证新型支护形式的支护效果.结果表明,新型支护形式有效地控制了深部高应力破碎岩体巷道围岩变形,实现了维护巷道围岩长期稳定的目的 .【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2018(027)011【总页数】5页(P99-103)【关键词】深部高应力;破碎岩体;返修周期;新型支护形式【作者】杨亚平;杨有林;穆玉生;韩斌【作者单位】北京科技大学土木与资源工程学院,北京100083;金川集团股份有限公司,甘肃金昌737100;金川集团股份有限公司,甘肃金昌737100;金川集团股份有限公司,甘肃金昌737100;北京科技大学土木与资源工程学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TD3530 引言金川镍矿地处河西走廊不同大地构造单元结合部，经历多次地质构造运动作用、变质作用和多期岩浆侵入作用，形成矿区复杂的岩石组合，使得矿区内断层纵横交错，矿岩节理、裂隙较发育，形成大量挤压破碎带，开挖时极易冒落，不同岩层的接触带、富矿体与贫矿体的接触带均属于软弱破碎带。

调查资料[1]表明，矿区开采范围内的不良岩层约占12.8%，主要采用双层喷锚网支护与钢支架、注浆、钢筋混凝土等联合支护方式，但高应力破碎岩体巷道围岩变形问题较为突出。

本文提出四类新型支护技术以解决金川矿区高地应力破碎岩体巷道支护的难题。

1 现有支护方式评价金川矿区的巷道支护方式主要有双层喷锚网支护、双层喷锚网+U型钢支架支护、双层喷锚网+注浆支护、双层喷锚网+U钢支架+钢筋混凝土+注浆联合支护等。

深部软岩巷道支护技术研究

深部软岩巷道支护技术研究随着我国各地大型基础设施建设和城市化进程的加快，深部软岩工程越来越多地进行施工。

深部软岩是一种弱可塑的岩层，其弱点在于易于变形和破坏，并且在岩石裂隙和孔隙中含有较多的水分。

因此，在深部软岩隧道施工过程中，支护和加固工作变得至关重要。

本文将探讨深部软岩巷道支护技术的研究。

一、深部软岩的特性及对地下工程的影响深部软岩是一种性质结构较为松散的岩石，通常因为受到各种外力的作用而引起变形和破坏。

这种岩石由于存在着许多的岩裂隙和孔隙，并且岩层中含有较多的水分，因此，在施工过程中对各种工程和机械设备带来了很大的影响。

深部软岩的变形特点包括：1、在过程中具有良好的延性和弹塑性；2、存在塑性变形和蠕变；3、容易出现冻胀和膨胀。

1、对岩石及周围土层的稳定性产生影响；2、使隧道直径变小，导致施工难度大；3、增加了隧道施工风险；4、增加了施工成本。

为了解决深部软岩施工中所面临的各种问题，人们提出了多种隧道支护技术，例如传统的液体注浆或混凝土衬砌，以及近年来流行的钢支撑和网片支护等。

这些方法在实践中证明，具有一定的优点和不足。

1、液体注浆液体注浆是一种配制可固化液体往岩层或隧道周围注入的方法。

注浆材料通常包括水泥和其他固化剂，在使用前需要先进行混合。

液体注浆的优点在于可以增加岩层或隧道的强度，防止其承受压力时发生破坏。

而其不足之处在于注浆材料可能会堵塞岩层中的孔隙和裂缝，导致岩石剪切的难度增加，同时设置注浆孔的成本也比较高。

2、混凝土衬砌混凝土衬砌是一种常用的隧道支护方法，可以隔离岩层和隧道内部，提高隧道的整体强度。

借助混凝土的压缩和弯曲强度，可以有效地改善深部软岩的变形行为，进而提高隧道结构的整体稳定性。

但是，混凝土衬砌的安装需要花费大量时间和人力，造价比较高。

同时，由于混凝土的膨胀系数和温度膨胀系数很大，需要对加固的同时考虑适当的膨胀量。

3、钢筋混凝土钢拱支护钢筋混凝土钢拱支护是一种较常用的方法，其结构包括拱形钢筋混凝土弓和支撑柱等。

深部软岩高应力回采巷道支护技术的研究与实践

锚杆用 1 个药卷，顶锚杆规格 1. s m x 中 mm、 6 1 帮
旋锚杆顶锚杆规格1.smx o1 mm、 6 帮锚杆规格1. 6m又 16mm，中加钢带(宽0， 20)加网(中 m 、 14m 0.09 x o。 m)施工 3 m，螺旋锚杆顶锚杆规格 1.sm 9 0 0 4、
x 中 mm、锚杆规格 1. 6m x 中 mm 加网 6 1 帮 6 1
I .2 围岩特征
3)巷道围岩受到开采等外力影响，作用于其上顶应力大于煤、岩本身抗压强度故而呈塑性变形状态，而随着巷道深度的增加，地应力也增加，因此呈现不稳定的塑性体。 2 . 锚杆、锚索支护技术 2. 1 改善305 区段3002 分层工作面支护形
式分析
巷道处于原岩地应力高应力区，大雁矿区位于伊一霍断裂间断折位点附近，在区域地质动力场的压扭作用下，在伊一霍断裂间断折位点附近区域产生高应力区，同时还处于海拉尔断裂和伊敏断裂尖
锚杆规格 1. 6mx 中 16mm，加钢带(宽0，加)加网 (。 mm、 9 XO.0 m)施工18 m，同时采用螺 4 1 0.0 9 0 3、
(① 14mm、 09 只 0. 0.ogm)施工gom，并进行观测研究，其结果如表1、表2。
表1
40 一98d( 功m) 垂直水平
2 90
一。同
中图分类号:TD355.9 文献标志码:B 文章编号: 1008 一 0155(2006)05 一 00101- 03
大雁煤业公司二矿设计生产能力 150 万吨/ 年，现已采到二水平十250 水平，以二矿二水平
30#2 分层305 区段综采工作面为例，工作面回采
巷道没等圈完、移交，就开始前掘后翻，回采时边采边翻，已严重影响到安全生产，是大雁煤业公司二矿巷道支护的一大难题。因此研究与探索二矿深

深部软岩巷道支护技术研究

深部软岩巷道支护技术研究1. 引言1.1 研究背景深部软岩巷道是指岩石中深埋处于较高地应力状态下的巷道。

由于深部软岩的强度较低，岩溶作用较强，岩体结构较复杂，深部软岩巷道在工程施工中往往面临较大的支护难度和风险。

随着我国经济建设和交通基础设施建设的不断发展，深部软岩巷道工程的需求越来越大，对支护技术提出了更高的要求。

目前，国内外对深部软岩巷道支护技术的研究也逐渐增多，一些新的支护方法不断涌现，为工程实践提供了更多选择。

由于深部软岩巷道的特殊性和复杂性，现有的支护技术仍存在许多不足之处，例如支护效果不理想、施工难度大、施工周期长等问题。

对深部软岩巷道支护技术的研究仍然具有重要意义，有待进一步深入探讨和改进。

【研究背景】的明确，有助于引导研究人员深入开展相关工作，提高深部软岩巷道工程施工的技术水平和质量。

1.2 研究目的研究目的主要是通过对深部软岩巷道支护技术的研究，探讨如何有效地提高巷道的稳定性和安全性，降低工程施工风险，为工程建设提供可靠的技术支持。

具体包括以下几个方面的目的：1. 分析深部软岩巷道的岩体特征，了解其力学性质和变形规律，为选择合适的支护措施提供依据。

2. 探索深部软岩巷道支护技术的研究方法，寻找适合实际工程的有效解决方案。

3. 改进和创新现有的支护技术，提高巷道的支护效果和工程质量。

4. 基于实践案例的经验总结，提出结论，并为未来深部软岩巷道支护技术的研究方向和应用推广提供建议和借鉴。

1.3 国内外研究现状国内外在深部软岩巷道支护技术方面的研究取得了一定的进展。

国内主要集中在深部软岩巷道支护技术的应用实践和经验总结上，已形成了一套较为成熟的支护技术体系。

采用高强度锚杆支护、锚网喷锚等技术，有效控制软岩巷道的塌方和失稳问题。

而国外则更注重对深部软岩巷道岩体特征及支护技术的理论研究，以及新型材料和装备的应用。

在岩体力学、岩土工程、支护材料等方面取得了很多创新性成果。

目前国内外在深部软岩巷道支护技术研究中仍存在一些共性问题，如对于软岩巷道的合理支护结构设计以及支护材料的选择等方面的系统研究不足。

深部高应力软岩巷道变形破坏特征与支护技术研究

深部高应力软岩巷道变形破坏特征与支护技术研究摘要：随着煤矿开采深度的增加，巷道应力水平也越来越高，软岩巷道地压越发的剧烈、巷道软岩破坏严重，深部高应力软岩巷道的支护技术问题的研究越来越重要。

根据我矿主要出现变形的巷道：三条大巷，其中回风巷和轨道巷变形较严重进行研究。

关键词：深部高应力软岩巷道变形破坏支护技术1引言经济的快速发展对能源的需求量日益增加,煤矿开采规模不断扩大,开采难度逐步加大，浅部易采的矿产资源日趋枯竭,地下矿山向深部开采是必然趋势。

因此分析深部高应力软岩巷道变形和破坏的因素，寻求安全合理的巷道支护技术提供客观依据，以确保我国煤矿深部开采的安全生产。

2巷道变形破坏特征2.1两帮中下部鼓出严重帮部围岩在变形过程中,支护体会随着围岩发生整体外移现象。

巷道两帮变形不协调,中下部变形严重,上部变形程度则相对较弱。

两帮在高侧压力作用下发生严重变形,中下部鼓起、垮落,巷道断面被挤成尖桃形,复合顶板下沉严重。

顶板中央下沉位移量较大,造成棚式支护变形扭曲,锚网支护体下沉变形。

2.2围岩变形量大、速度快、持续时间长深部高应力软岩在各向应力平衡时储存有较高的能量，开挖使得这部分能量短时间内迅速释放，造成围岩的加速失稳破坏。

一般来说,巷道掘进的第1-2天变形显著,速度少的5-l0mm/d,多的50-100mm/d;后期持续变形速度为 2.0 mm/d，变形持续时间一般25-60天,有的长达半年以上仍不稳定。

2.3围岩自稳时间短、来压快所谓自稳时间,就是在没有支护的情况下,围岩从开挖到失稳冒落的时间。

实践可知，软岩巷道的自稳时间极其短仅为几十分钟到几个小时, 巷道来压快,要立即支护或超前支护,方能保证围岩不致冒落。

其时间长短又与岩体强度、地压、断面等有关。

2.4支护结构损坏严重随着围岩变形的发展，U 型钢顶部卡缆螺栓出现大量断裂；部分地段巷道右帮部柱腿与围岩分离，U 型钢跪腿屈曲和弯折失效较多；钢筋喷层撕裂严重，出现大量锚杆、锚索托盘锚空，预应力损失严重；锚杆拉断、扭弯现象较常见。

深部高应力软岩巷道锚注支护技术研究

。
进入深部开采以后．许多原来认为是硬岩的矿井也都部分或全部进入软岩状态。常规的锚喷支护、ｕ型钢支架等难以控制深部高应力围岩软化等引起的过量变形与破坏。其问题所在主要有以下几个方载圈厚度小。常规支护多采用端锚锚杆．其所形成的
随着大规模的矿山开采深度的加大．深部高应力软岩巷道支护问题目益突出，如淮北、淮南、龙口、徐州、铁法、肥城、枣庄等地区的矿区 Ⅲ 深部高应力极软岩巷道一般具有：（１）巷道埋深大、受采动影响或构造应力大；（２）围岩松软破碎、流变性大；（３）来压时间快、初期变形量大、持续时间长；围岩遇水易于崩解、强度急剧降低等特点。而砌碹、金属支架等均属于被动支护．若仅依靠支护本身强度．很难承受高地应力的作用。但因锚固的岩体为一些破碎或松散岩体，围岩的可锚性较差，锚杆、锚索也很难满足深部高应力极软岩巷道的支护要求。为此，本文提出了以内注浆锚杆为核心的锚注支护体系．以解决深部高应力极软岩巷道支护难题
围岩自承载圈厚度较小．一般情况。锚回后围岩的自承载圈厚度约为
０．１６ｍ．远小于锚杆杆体长度．造成锚杆的浪费．同时难以抵抗较大的
围岩压力
（２）初期支护刚度过大。巷道开挖后由于围岩应力重新分布和发生变形而对支护体产生较大的压力．它与支护体的刚度有较大的关早在２Ｏ世纪８０年代．前苏联就已经开始了锚注支护技术的研究系，支护体的刚度越大．其抵抗围岩压力越大．如图ｌ所示如果支护工作，只是由于没有解决好注浆锚杆的密封性问题而没有得到大规模刚度偏大．则不能适应巷道开控初期变形速度快，变形量大的特点，进应用Ⅲ 。近几年来，也对软岩巷道、不良岩层巷道、软弱围岩巷道锚注支而导致巷道围岩支护变形不协调而发生破坏蠲霉护问题进行了研究和工程实践．取得了丰硕的成果．较好地解决了这（３）Ｎ岩表面约束能力差。由于高应力或构造应力的影响，使得支类巷道的支护问题护体首先在较为薄弱的地方出现过量变形、岩石松动和破坏．进而形成破碎区．破碎区的发展导致围岩自承载圈破坏。对于深部高应力软１．高应力软岩的概念及其形成条件岩巷道，采用普通的锚网喷支护时．由于喷层强度相对较低，对围岩约１．１高应力软岩的概念进长期以来岩石力学与工程界仍未就软岩的概念达成共识认为．在束能力差．不能有效地扼制围岩的局部破坏和破碎区向纵深发展．高地应力区经常遇到一类特殊岩体．当其处于地表浅部或低地应力条而导致围岩破坏件下，岩体显示出较坚硬的特征；处于高地应力环境时，当围压较低时．岩体尚具有较高的强度和弹性模量。当围压较高时．岩体表现出 “ 软岩” 特征。显然。它有别于一般意义上的软岩．是一种特殊的、在高应力环境下的工程软岩体．称这类软岩为高应力软岩。１．２高应力软岩的形成条件通过前人的研究总结，高应力软岩形成的基本条件为：（１）除少量岩石为较软弱岩石外，组成高应力软岩的大多数岩石均为较坚硬的岩石．单轴饱和抗压强度Ｒ ≥２５ＭＰａ（２）岩体破碎，强度和弹性模量相对较低，流变性强。因为高地应ｍ ‘ ｋ如嘲度向力环境使开挖前的岩体处于高围压环境，岩体结构面处于闭合状态，图１围岩与支架共同作用图是稳定的．且有一定的强度和模量：开挖后围岩处于低围压环境．结构（４）仅１次锚网喷作为巷道的永久支护不符合深部高应力软岩巷面不闭合．岩体强度和模量较低。深部巷道开挖后，表现为地压大，变形持续时间长等（３）埋深大、水平应力大于自重应力。从目前全国煤矿开采深度来道地压显现规律。１次支护往往难于奏效。看．由自重产生的应力不足以使岩体达到高应力状态．只有在埋深很特点．（５）开放式支护结构不适应深部高应力软岩巷道地压要求。对于大且水平构造应力存在并大于自重应力条件下．才能使岩体达到高应深部高应力软岩巷道，围岩变形量一般较大，由于是开放式支护．底板力状态。未加处理致使发生很大的底鼓，在落底的同时，巷道两帮发生进一步２．高应力软岩巷道变形破坏特征两帮底角发生破坏，导致巷道的支护状况恶化，造成巷道失高应力软岩一旦形成．在这些软岩体中掘进的巷道和硐室显示出的松动．稳。来的变形特征与硬岩巷道的截然不同．具体表现为：（６）锚网喷支护结构不合理。在锚网喷支护中，现场一般习惯于先（１）围岩变形量大。高应力软岩自身特征决定了该区域的巷道变安装锚杆挂网，后喷射混凝土。这样一来．金属网的位置处于混凝土的形量大的特点．其中巷道的水平收敛量要比拱顶下沉量要大得多。一内层．不利于金属网的抗拉性能和混凝土抗雁性能的发挥。般为数厘米至数十厘米，表现形式有两帮内移、尖顶和底鼓。

深部破碎岩层巷道支护技术研究及应用

深部破碎岩层巷道支护技术研究及应用王维东（甘肃省地矿局四勘院，甘肃　酒泉　７３５０００）摘要：本文针对深部破碎岩层巷道支护技术，结合工程实例，在简要阐述深部破碎软岩巷道变形破坏特征的基础上，提出深部破碎软岩巷道变形破坏的机理，在复杂巷道支护处理时，要尽量实现一次支护，采用多种支护相互联合的方式，可以大幅度增加支护效果。

实践表明，采用“锚网索喷＋Ｕ型钢支架＋注浆”的联合支护技术，可有效控制巷道围岩的强烈变形，取得了良好支护效果，值得大力推广应用。

关键词：深部破碎；岩层巷道；变形特征；破坏机理；支护技术中图分类号：ＴＤ３５３文献标识码：Ａ文章编号：１００２－５０６５（２０１８）０３－０２７６－２Research and application of roadway supporting technology in deep fractured rock strataWANG Wei-dong（Ｆｏｕｒ　Ｓｕｒｖｅｙ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｇａｎｓｕ　ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｂｕｒｅａｕ，　Ｊｉｕｑｕａｎ　７３５０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract:　Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，　ｔｈｅ　ｄｅｅｐ　ｂｒｏｋｅｎ　ｒｏｃｋ　ｒｏａｄｗａｙ　ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｅｘａｍｐｌｅ，　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｄｅｅｐ　ｓｏｆｔ　ｒｏｃｋ　ｒｏａｄｗａｙ　ｉｓ　ｂｒｏｋｅｎ，　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ｄｅｅｐ　ｃｒｕｓｈｉｎｇ　ｒｏａｄｗａｙ　ｉｎ　ｓｏｆｔ　ｒｏｃｋ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｏａｄｗａｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，　ｔｏ　ｔｒｙ　ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ａ　ｓｕｐｐｏｒｔ，　ｕｓｉｎｇ　ａ　ｖａｒｉｅｔｙ　ｏｆ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｔｈｅ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ，　ｃａｎ　ｇｒｅａｔｌｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｔｈｅ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｅｆｆｅｃｔ．　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　＂ａｎｃｈｏｒ　ｎｅｔ，　ｃａｂｌｅ　ｓｐｒａｙ　＋Ｕ　ｓｔｅｅｌ　ｓｕｐｐｏｒｔ　＋　ｇｒｏｕｔｉｎｇ＂　ｃａｎ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｈｅ　ｓｔｒｏｎｇ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｏａｄｗａｙ　ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ　ｒｏｃｋ　ａｎｄ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｇｏｏｄ　ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ，　ｓｏ　ｉｔ　ｉｓ　ｗｏｒｔｈ　ｐｏｐｕｌａｒｉｚｉｎｇ．Keywords:　ｄｅｅｐ　ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ；　ｒｏｃｋ　ｒｏａｄｗａｙ；　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；　ｆａｉｌｕｒｅ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ；　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ发展至今，我国中型以上矿山巷道锚杆支护率已经达到70%，已经初步形成了中国特色巷道锚杆支护技术体系，“锚网索喷+U型钢支架+注浆”的联合支护技术已经成为目前破碎岩层巷道首选、安全、高效的支护方式，极大的促进了我国矿井建设事业持续稳定的发展[1]。

浅谈深部破碎岩层巷道支护技术研究

浅谈深部破碎岩层巷道支护技术的研究【摘要】在我国目前的深部破碎岩层巷道支护中，还存在着许多的比较困难的问题，根据这些问题，本文研究了深部围岩耦合支护机理；对深部破碎岩层巷道围岩的一次支护和二次支护后所产生的力学作用分别进行了分析，根据调查和分析研究数据提出了高效的深部破碎围岩巷道支护方案。

【关键词】岩层巷道支护；深部；技术研究正文：开挖了深部岩体后，应力会集中在巷道围岩中，同时巷道围岩会因深部高地应力作用而发生破坏。

深部岩体的基本行为特征、组织结构和工程响应会因深部岩石“三高一扰动”这种比较复杂的情况而产生彻底的变化。

虽然有很多相关学者对于深部破碎岩层巷道支护技术进行了研究，同时也取得了不小的成就，但因深部破碎岩层巷道十分的复杂，对于深部破碎岩层巷道支护技术还要持续的进行研究。

1.深部破碎岩层巷道支护的问题据多次实验显示，巷道周围通常会有一定深度的“破碎圈”，原因是因为深部巷道围岩的影响，深部破碎岩层巷道支护中的施工难度加大、无法达到施工效果等问题，都是因深部巷道周围的破碎围岩而导致的，所以对于这种巷道，深部巷道应加强研究，从而将相应的支护控制技术完全的控制下来。

1.1深部巷道围岩的条件根据某巷道的研究发现，典型的软岩巷道的巷道围岩不仅有高地应力作用、强风化蚀变的特性，还有松散、膨胀、薄层状、碎裂等重要特征。

1.2深部破碎岩层巷道支护中的问题因深部巷道埋藏的比较深，巷道围岩无时无刻都处于高应力的状态，目前的支护材料基本无法实现一次性支护控制巷道围岩产生变形。

在大部分的巷道中，所支护围岩能够施加的围岩压力都小于支护材料极限破坏强度，对于围岩变形的控制，一般都能够利用一次支护来是实现。

深部巷道的构成阶段有不变形阶段、一次支护变形阶段、二次支护变形阶段这三种，而对巷道施加使其变形的压力大于一次支护后支护材料的临界破坏强度，所以大部分的深部巷道都需要进行到二次支护变形阶段。

虽然对于深部巷道的一次支护不足以将围岩的变形完全控制起来，但围岩整体的承载性能会在进行了一次支护后产生很大的改变，同时围岩的特性曲线也会随之发生变化。

深部高应力软岩巷道锚注支护技术研究

煤炭科学研究总院的研究
煤炭科学研究总院重点研究了锚杆支护技术，开发了多种新型锚杆支护材料和工艺，如高强度锚杆、锚网支护技术等，并针对深部高应力软岩巷道的特点，提出了“两堵一注”的注浆工艺，有效提高了巷道的支护效果。
国外研究现状
德国矿山学会的研究
德国矿山学会在深部高应力软岩巷道锚注支护技术方面进行了深入研究，重点研究注浆材料的力学性能和注浆工艺，提出了 “三高一低一适当”的注浆工艺原则，即高强度、高渗透性、高粘结性、低成本、适当的工作时间。
锚杆支护技术的研究
随着对锚杆支护材料的性能和工艺要求的提高，未来的研究将更加注重开发新型的高强度、高可靠性、高耐久性的锚杆支护材料和工艺。
智能化监测技术的研究
随着技术的发展，对巷道的安全性要求越来越高，未来的研究将更加注重智能化监测技术的研究和应用，实现对巷道状态的实时监控和预警。
03
深部高应力软岩巷道锚注支护技术概述
03
通过对不同类型软岩的现场试验和研究，发现锚注支护技术对各种软岩均具有较好的适用性和可操作性。
研究不足与展望
虽然该研究在深部高应力软岩巷道锚注支护技术方面取得了一定的成果，但仍存在一些不足之处，例如研究的范围和深度仍需进一步拓展，支护方案和参数需要进一步优化。
在未来的研究中，需要进一步加强对软岩力学特性和本构模型的研究，为锚注支护技术的设计和优化提供更加科学的理论支持。
锚注支护施工工艺研究
总结词
针对深部高应力软岩巷道的特点，研究并提出了相应的锚注支护施工工艺，包括锚杆的加工、安装、注浆施工以及巷道加固等环节。
详细描述
在施工工艺方面，重点解决了锚杆加工、安装及注浆加固等关键技术问题。通过优化锚杆加工工艺，提高了锚杆的质量和可靠性；同时，针对注浆材料的选取及配合比进行了深入研究，以实现良好的注浆加固效果。此外，还研究了巷道加固技术，通过采取合理的加固措施，进一步增强了锚注支护的稳定性。

深部高应力、超厚软岩体下大断面巷道施工支护技术与应用

果。
关键词：高应力；软岩体；大断面；破坏机理；预紧力
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８— ０１５５．２０１３．０３．０４２中图分类号：Ｆ４２４．６；ＴＤ３５３文献标志码：Ｂ文章编号：１００８— ０１５５（２０１３）０３— ００８３— ０２
巷道受深部高应力，超厚软岩体自身膨胀、巷道周围往往产生较大的破坏松动和变形，巷道位移变形显著增大，巷道返修量剧增，维护变得异常困难。尽管采用高强锚杆十锚网喷支护技术，难以控制岩围变形和破坏区的扩展，控制巷道变形效果不太好，为了更好有效控制巷道变形，满足生产需要，针对义煤集团某矿回风石门大断面岩巷实际情况，分析了巷道破坏机理，优化支护设计采用锚网喷＋锚索＋大型号ｕ型可缩性金属支架＋喷浆的复合支护技术的施工方案。
深部高应力、超厚软岩体下大断面巷道施工支护技术与应用
冯树彪（河南大有能源股份有限公司常村煤矿，河南－ｆ－］峡４７２３０２）
摘要：深部高应力、超厚软岩体自身膨胀给巷道带来支护困难的问题，采用高强锚杆＋锚网喷支护技术不能解决困难巷道支护的稳定，通过实践对巷道顶板的下沉和两帮的收敛量数据统计计算，分析巷道破坏机理，适当的优化原设计巷道掘进断面，在巷道压力释放周期结束后采用大型号ｕ型可缩性金属支架再喷浆封闭的复合支护技术，能有效地控制大断面巷道变形，达到了预期支护效

深部软岩巷道支护技术研究

深部软岩巷道支护技术研究引言：随着矿业和工程的发展，深部软岩巷道的建设和支护技术成为了一个重要的研究领域。

由于深部软岩具有可塑性强、容易发生塌方等特点，因此如何有效地进行巷道支护成为了一个亟待解决的问题。

本文将从深部软岩巷道支护技术的现状和挑战出发，对相关技术进行研究和分析，以期为巷道支护技术的改进和完善提供一定的参考。

1.1 巷道支护技术的主要挑战深部软岩巷道作为地下工程中较为常见的一种工程类型，其支护技术面临着多方面的挑战。

深部软岩具有较大的围岩变形和塌方的倾向，因此巷道支护需要具备较高的变形能力和抗塌方能力。

巷道支护技术需要考虑到深部软岩的高地应力、高地温以及地下水等地质条件，这为巷道支护技术的选择和应用带来了一定的困难。

深部软岩巷道通常会受到地震、爆破等外力的影响，这也给巷道支护技术带来了不小的挑战。

1.2 巷道支护技术的应用现状目前，针对深部软岩巷道支护技术的研究主要集中在钢筋混凝土支护、锚杆网支护、喷锚锚杆支护、加固型钢丝网支护等方面。

这些技术在不同程度上可以有效地改善深部软岩巷道支护的情况，但在实际应用中仍然存在一些问题，例如支护效果难以保证、施工难度大等。

如何提高深部软岩巷道支护技术的适用性和可靠性，是当前亟待解决的问题。

2.1 巷道支护材料的研究针对深部软岩巷道支护技术的研究，可以首先集中在巷道支护材料的性能改进和研究上。

有针对性地研发新型的支护材料，如新型的聚合物材料、高分子材料等，以提高支护材料的变形能力和抗压能力，从而改善巷道支护的效果。

2.2 巷道支护结构的研究可以针对深部软岩巷道支护结构进行研究。

通过改进巷道支护结构的设计和布置，提高支护结构的可靠性和耐久性，从而保证巷道的长期稳定和安全。

2.3 巷道支护技术的智能化研究也可以开展深部软岩巷道支护技术的智能化研究。

利用现代化的传感器技术和智能控制技术，实时监测巷道变形和支护结构的受力情况，提前发现巷道支护存在的问题并采取相应的措施。

高应力破碎岩体中巷道支护技术的应用与研究

高应力破碎岩体中巷道支护技术的应用与研究高启波;贾琪【摘要】金川矿区不良岩层较多,岩体结构面十分发育,岩体整体强度低,地应力大.巷道掘进后围岩变形量大,变形速率快,支护体破坏严重,其中40％的开拓巷道需在半年内重新进行返修.基于高应力破碎岩体及采矿过程的扰动影响,主要叙述了包括高强度锚杆锚索支护、底部钢管梁支护及早期强度最大化等巷道支护新工艺、新材料的施工技术措施,对支护参数等相关技术问题进行了分析探讨,提出了提高岩体强度、支护体强度及确保巷道稳定性的有关技术措施,提高了岩体自身的承载能力,加强了巷道的整体稳定性.【期刊名称】《有色金属（矿山部分）》【年(卷),期】2016(068)003【总页数】6页(P70-74,82)【关键词】高应力;破碎;围岩;巷道;支护【作者】高启波;贾琪【作者单位】金川集团矿山工程分公司,甘肃金昌737100;金川集团矿山工程分公司,甘肃金昌737100【正文语种】中文【中图分类】TD353金川镍矿是世界上特大型铜镍矿床之一，埋藏深，地应力大。

目前，随着开采深度的增加(井下回采最深达1 000 m)，巷道围岩的压力也越来越大，尤其巷道位于采动影响、软弱膨胀岩层和破碎带等不稳定岩体中，围岩弱面发育，使得巷道围岩稳定性较差，这就给巷道围岩控制和维护带来了极大的困难。

在这些复杂困难条件下，采用常规的喷锚网及U型钢筋拱架支护，支护效果往往不佳，据初步估算，工程施工的80%巷道处于工程稳定性差的不良岩体中，巷道掘进易发生片帮、冒顶、底鼓等现象，支护体破坏严重，以978 m分段采准工程为例，在开始掘进的一年当中，总计大小冒顶5次，给巷道掘进与支护带来很多困难，巷道支护后，局部地段的变形破坏达1.5 m。

在978分段进入生产前，总体进行了三次返修，个别地段多次进行返修和处理，严重影响工程施工及矿山的正常生产。

1.1 地质构造矿区由于岩浆岩的侵入作用及其相互穿插，使岩层的完整性很差。

深部高应力巷道支护技术优化与应用研究

问题探讨总第214淛doi :10‘ 3969/j ‘ issn ‘ 1005 -2798‘ 2017‘ 06‘ 023深部高启力巷道支轳技术优化与启用砑堯王宇\王红亮\戚福周2,崔楠2,马占国2(1.潞安环能股份公司王庄煤矿，山西长治046031;2.中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏徐州221116)摘要:随着王庄煤矿开采向深部延伸，深部地质状况变得更加复杂，巷道支护也愈加困难。

通过建立三维数值模型，对不同支护方案进行优化，并结合地质雷达探测和现场应用，验证了优化支护方案的有效性和合理性。

采用优化支护方案后，顶板移近量为62 mm ,两帮移近量为89 mm ,围岩变形量在控制范围内。

通过地质雷达探测发现,需要在围岩破碎带或者强度较低处，进行锚索补强加固，降低围岩松动圈的扩展。

关键词：高地应力；巷道支护；数®模拟；地质雷达中图分类号:TD 353.6文献标识码：B文章编号= 1005-2798 (2017)06-0055-03由于深井开采引发的灾害日趋严重，全国煤矿顶板事故中有1/3〜1/2就发生在巷道工程之中，巷道围岩控制的好坏还直接影响井下的生产和安全。

王庄煤矿生产地质条件逐渐恶劣，尤其是进入 + 540 m 水平后，围岩自重压力增大，构造应力增强，给巷道支护和顶板管理带来许多困难。

因此，如何解决深部高地应力、强构造应力围岩巷道的支护问题就成为亟需研究的难题。

由于所处地质条件的复杂性，目前还缺乏直接有效的手段对岩体内部结构进行研究。

因此，数值模拟成为对巷道围岩变形控制技术进行优化的简单、有效的方法。

1工程概况璐安环能股份公司王庄煤矿7102工作面所采 3号煤，赋存于二叠系山西组地层中下部，为陆相湖泊型沉积。

在工作面范围内，煤层厚度稳定，夹矸最厚为0.4 m ，煤层厚6. 2 m 。

7102工作面东面是71 采区胶带运输巷，南面是7103工作面，北面是7101 回采工作面，西面是回风大巷1。

高应力软岩大断面巷道支护技术研究与应用

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刘新杰
高应力软岩大断面巷道支护技术研究与应用
岩层。井筒落底后，向东、西回风井分别施工２５ｍ。为了加快整个二期工程的进度，满足巷道多头施工所需的风量、提矸、排水等要求，停止掘进对整个井筒进行治水和临时改装。井筒壁后注浆，注浆工期６０ｄ，井筒涌水水量减少２５ｍ３／ｈ。临时
改装工期４５ｄ。由于一５６０ＩＴＩ回风巷道布置在井筒
道掘进后，深部构造应力使围岩迅速挤出，一般巷道支护采用护帮、护顶的顶帮支护形式，底板成为地压应力释放的弱面，应力释放过程中集中应力
的深部，超厚软岩体下，在东、西回风石门锚网喷
２０１３年第３８卷第４期
Ｖｏ１．３８Ｎｏ．４ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２ — ９９４３．２０１３．０４．０２８
能源技术与管理
ＥｎｅｒｇｙＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔ７３
夏店矿回风井口标高＋３０７．８ｍ，设计井筒落底标高一５６１．５ｍ，净直径６．０ｍ。一５６０ｍ回风石门设计长度６５０ｍ，设计巷道净宽５．０ｍ，净高４．１ｍ，掘进断面１９．７ｍｚ，净断面１７．８ｍ。支护形式采用高强锚杆＋锚网喷（喷厚１５０ｍｍ），锚杆选用２０Ｘ２２００ｍｍ高强树脂锚杆，８ｍｍ碟形托