深部软岩巷道支护技术研究

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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。

深部软岩巷道变形特性及其控制支护技术研究

。
念，究确定了深部复杂软岩巷道稳定性控制的合理支护方案监测数据和分析结果表明，确定的软岩巷道的研所稳定・．制方案是合理、效的，以保证深部复杂软岩巷道的长期稳定性。Ｐ控ｔ有可关键词：部开采；岩巷道；形破坏特征；深软变变形破坏机理；定性控制稳中图分类号：３５ＴＤ２文献标志码：Ａ文章编号：６２３６（００００８０１７ — ７７２１）４００７ ¨ ｊ。
ＡｂｔａｔＴｈｉｐｒｐｅｅｅｙｔｍａｉｎｄｃｍｐｒｈｅｓｖｅｓｕｄｎｔａｎｐｏｅｓａｏｕｈｅｃｒｃｅｉｔｃｓｒｃ：ｓｐａｅｒｓｎｔｄａｓｓｅｔｃａｏｅｎｉｔｙｏｈｅｍｉｒｂｌｍｂｔｔｈａａｔｒｓｉｓ０ｅｏｒａｉｎｄｆｉｕｒｏｓｔｏｋｒａｆｄｆｍｔｏｎａａｌｅｆｏｆｒｃｏｄｗａ，ｔｅｙｓｈｍｅｈｎｉｍｓｏｆｄｅｏｒａｉｎａｎａｌｅｆｕｒｎｄｎｒｃｃａｓｆｍｔｏｄｆｉｕｒｏｓｒｏｕｉｇｏｋｓ
ＤｅｏｍａｉｎＣｈｒｃｅｉｔｃｆＳｆｃａｗａｎｆｒｔｏａａｔｒｓｉｓｏｏｔＲｏｋＲｏｄｙｉＤｅｐＭｉｅｎｕｐｒｉｇＣｏｔｏｃｏｏｙｅｎｓａｄＳｐｏｔｎｎｒｌＴｅｈｎｌｇＬｈｎＢＦｕｌ，ＮＧａｇ，ＡＮ（ｕｈａｇＩＱｕｓｅｇ，Ｏ —ｉＤＩＸｉｙｎＷ；Ｊｎｓｕｎ

深井软岩巷道锚杆支护原理的研究

永久支护作用¨。ｄ］３１深井软岩巷道支护原则深井软岩巷道支护困难，必须根据围岩的基本特征和矿压显现特征，因地制宜地制定支护方法。深井软岩巷道
学者对深部软岩巷道如何进行合理有效支护做了大量的研究工作。而国内外锚杆支护正朝着提高锚固力、扩大应用
屯矿１１７ｍ、开滦赵各庄矿１１９ｍ、新汶孙村矿１０５Ｉ９５５ｎ
帮加剧，容易引发顶板冒落。巷道变形易受扰动影响，围
岩变形对应力变化非常敏感，受硐室开挖、邻近巷道掘进或回采工作面采动影响，围岩变形明显增加。由于灾害］
合梁理论、ＴＡＬｎ、Ｐｎｅ提出的组合拱理论是巷道锚ａｇｅｄｒ
东南西北中各主要产煤省区，近半数的矿区都不同程度存
在软岩矿井，加之占煤矿巷道总量约７的采准巷道还要５经受采动支撑压力的剧烈影响，许多巷道维护困难。随着采深的增加，地应力增大，与浅部开采相比，深部开采将出现更多的软岩巷道，巷道支护将更加困难，有关专家、
ＬｕｓＡ・ａｅｏｉＰｎｋ等提出的悬吊理论、Ｊｃｂ提出的组ａｏｉ

深部软岩巷道支护技术探讨与实践

其支护结构应选择合适的支护技术。
作者简介：张福希（９８）男，专，南鹤壁人，在河南煤化鹤煤五矿１７一，大河现
２３采用一次成巷到底，可能地缩短巷帮围岩的暴露时间，斗机生产科从事技术Ｉ作．－尽耙曾在市级以上媒体发表稿件１０余篇。０距工作面每２ｍ推进一次，索、棚紧跟其后，到及时支护。０锚架得２合理选择巷道断面形状与尺寸，以小断面和受力较好的圆形或．４［任编辑：静］责汤
散破碎、构疏松、重小、隙率高、度低。结容孔强布置，属网采用５金ｍｍ钢筋焊接而成，网片尺寸为８０ｌＯｍ，０ｘｌＯｍ网１矿压大、压迅速、．２来自稳性差。由于埋深较大，用于巷道的垂直作目尺寸为ｌＯｌＯｍ。锚索采用１．ｘＯＯｍ钢绞线．个锚孔装ＯｘＯｍ７８８Ｏｍ每应力和水平应力相应增大，压显现剧烈。矿三个树脂药卷，、、速药卷各一个，快中慢间排距为８０ｍ。射混凝土０ｍ喷１受采动影响，道围岩破坏变形严重。．３巷厚度为ｌＯＯｍｍ。１支护结构选择不合理，．４以前矿选用Ｕ９型钢棚，２护的认识及对策

深井软岩巷道支护技术研究

当代化工研究99Modern Chemical Research丿丿2019•06技术应用与研究深井软岩巷道支护技术研究*刘廷（汾西矿业正佳煤业有限责任公司山西041399）摘要：正佳煤矿巷道围岩属于软岩巷道，巷道掘进支护后围岩变形量大，且难以控制，基于此，笔者在对巷道破坏影响因素分析的基础上，对矿井的软岩巷道支护方案进行了设计，并对巷道支护效果进行监测分析，结果表明：采用锚网索喷支护+底板采用注浆锚杆联合支护方式进行巷道支护在控制围岩变形和治理软岩巷道底臓等方面具有良好的效果”关键词：煤矿；软岩巷道；底鼓；围岩控制中图分类号：T文献标识码：AStudy on Support Technology of Soft Rock Roadway in Deep MineLiu Ting(Fenxi Mining Zhengjia Coal Industry CO.,LTD.,Shanxi,041399)Abstracts The surrounding rock of Z hengjia Coal Mine roadway belongs to soft rock roadway,and the deformation of s urrounding rock after roadway excavation and support is large and difficult to control.Based on the analysis of i nfluencing f actors of r oadway damage,the author designs the supporting scheme of s oft rock roadway in mine,and monitors and analyses the supporting effect of r oadway.The roadway support with bolt-mesh-cable-shotcrete support and f loor combined with grouting-bolt support has good effect in controlling surrounding rock deformation and controlling floor heave of s oft rock roadway.Key words：coal mine；soft rock roadway；floor heave\surrounding rock control1•矿井概况正佳煤矿巷道围岩属于I类软岩，矿井主采的煤层为3号煤层，埋藏深度在600〜800m之间，平均深度在700m,矿井属于深部开采矿井，地应力较高。

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。

深部软岩巷道锚杆支护技术研究与实践

它支护形式比较，锚杆的作用不是简单的支挡作用，
关键词深部软岩巷道
锚杆支护原岩应力
巷道围岩稳定性主要取决于围岩的强度和应力
状况，同时也受支护作用的影响。巷道围岩状态不同，杆支护具有不同的作用机理。经典的悬吊作锚
域，岩就始终不能稳定下来。压缩域的存在，围阻止
造应力影响大；井深部地质构造复杂，岩节理裂矿围
隙发育，道围岩破坏严重；部巷道围岩变软，巷深流变性、大变形特征明显。因此，究大采深软岩巷道研
的支护问题，矿山安全生产有重要意义。对
发挥和利用压缩域的承载能力。
１深部巷道围岩变形特征分析巷道开掘后，坏了原岩应力的平衡状态，围破使岩应力重新分布。随时间的推移，岩各部位的应围力处于不断调整状态中，岩力学形态的变化就是围不断适应应力重新分布的结果。巷道开掘后，围在岩中将存在 “ 拉域 ” “ 缩域 ” 并随时间的发展张和压，而交替产生，时向围岩深部逐步衰减，到恢复为同直
２１２）７０１（山东科技大学。安泰
摘
要分析了部软岩巷道围岩变形和破坏的特点及锚杆支护作用机理，深结合工程实例，出了铜绞线锚索、提工字钢反拱底粱、锚杆、

国内外在深井-软岩巷道支护方面的研究综述

国内外在深井\软岩巷道支护方面的研究综述摘要：理论是实践进行的基础。

本文在查阅相关文献的基础上，对国内外在深井、软岩巷道支护方面的研究进行了理论上的综述，为今后这方面的工作开展奠定基础。

关键词：巷道支护深井研究随着煤矿资源开发的进行，采矿工程的深度也在日益提升，深埋地下的深井、软岩巷道也是越来越普遍，进而使得开采难度不断加大。

很多研究表明：深度开采失败的原因在于巷道支护没有考虑到深井及软岩特点，导致其深压结构变形所致。

本文对国内外在深井、软岩巷道支护方面的研究进行了理论上的论述，为今后这方面的工作开展奠定基础。

一、国内在深井、软岩巷道支护方面的研究一般的巷道支护多采用锚喷网技术，仅对于深井、软岩巷道，往往单一的锚喷网尚不能解决问题。

经过几十年的努力，我国深井、软岩巷道的支护技术有了较大的进展，对软岩巷道的支护机理也有了一定认识。

近年来着重研究试验了锚网喷索、锚网喷索注浆加固、锚网喷索二次支护、u型钢支架锚索、u型钢支架喷注、混凝土(料石)碹注浆加固、架后充填全断面封闭式u型钢可缩支架、架后充填钢管支架、架后充填大弧板支护、网壳支架及上述部分支护形式和卸压等组成的联合支护技术，并取得了一定的效果。

基本上形成了锚网喷或u型钢支架一次让压支护，二次加强支护围岩稳定性的支护思想。

典型的深井、软岩巷道支护技术、理论有：1.联合支护理论其主要观点概括为：对巷道支护，不能一味地强调支护刚度，要先柔后刚，先让后抗，柔让适度，稳定支护，由此发展起米的支护形式有锚喷网索、锚喷网架、锚带网架、锚带喷架、锚喷弧板等联合支护技术。

2.锚杆围岩强度强化理论侯朝炯教授、勾攀峰教授深入地进行了锚杆支护控制围岩稳定的实验室及理论研究，提出锚杆与围岩相互作用组成锚固体，锚杆可改善锚固体力学参数，提高锚固体的强度，使岩体强度，特别是峰后强度和残余强度得到强化，形成共同承载结构，充分发挥围岩自承能力。

锚固体随锚杆支护强度的增加而提高；锚同体强度得到强化，达到一定程度就可保持围岩稳定。

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

深部软岩工程的研究进展与挑战

深部软岩工程的研究进展与挑战一、本文概述随着地下工程建设的不断深入，深部软岩工程逐渐成为土木工程领域的研究热点。

深部软岩工程涉及地质环境复杂、工程条件多变、施工难度大等诸多问题，其研究进展与挑战对于地下工程建设的安全与稳定具有重要意义。

本文旨在综述深部软岩工程的研究现状，分析当前面临的主要挑战，并提出相应的研究展望，以期为相关领域的研究人员和实践工程师提供参考和借鉴。

我们将对深部软岩工程的基本概念、特点及其在工程实践中的应用进行简要介绍；我们将重点回顾深部软岩工程在岩石力学特性、工程稳定性分析、支护结构设计等方面的研究进展；我们将探讨深部软岩工程目前面临的主要挑战，包括地质环境的不确定性、施工技术的局限性以及工程安全性的保障等，并提出相应的解决策略和发展方向。

通过本文的阐述，我们期望能够为深部软岩工程的研究与实践提供有益的参考和启示。

二、深部软岩工程的特性与挑战深部软岩工程是一种特殊的岩土工程，其特性与挑战主要体现在以下几个方面。

深部软岩的工程特性复杂多变。

由于软岩通常具有低强度、高变形性、低渗透性等特点，使得在深部开采过程中，岩石的物理力学性质发生显著变化，给工程设计和施工带来极大困难。

同时，深部软岩还常常伴随着高地应力、高地温、高水压等极端环境，这些环境因素会进一步加剧软岩的变形和破坏，使得工程稳定性问题更加突出。

深部软岩工程面临着诸多技术挑战。

在深部开采过程中，由于软岩的强度和稳定性较差，易发生大变形和破坏，因此需要采取一系列特殊的技术措施来确保工程的顺利进行。

例如，需要采用高强度支护结构来承受地应力和水压的作用，采用注浆加固技术来提高软岩的强度和稳定性，采用地下水控制技术来降低水压等。

这些技术措施的实施需要综合考虑多种因素，如地质条件、工程规模、施工环境等，因此具有一定的技术难度和复杂性。

深部软岩工程还面临着诸多环境挑战。

在深部开采过程中，由于岩石的破坏和地下水的排放，会对周边环境产生一定的影响，如地面沉降、水体污染等。

唐口煤矿深部软岩巷道支护技术研究

道围岩在高应力的作用下，巷道周边大范围岩体迅速发生破坏，塑性区不断由巷道周边围岩向深部扩展，塑性区范围扩大为２５ｍ左右。在掘进工作面后方５ｍ处区域内，掘进工作面巷道开挖的影响，．受巷道围岩塑性区不断发展，巷道顶、板围岩的塑性区范围不断扩大，性区范围扩大为３０ｍ左右。底塑．１５深部高应力软岩巷道围岩的力学特征．
表１井底车场围岩力学性质试验结果
Ｔａ．Ｍｅｈｎｃｌｐｏｅｔｓｔｓｅｕｔｆｔｅｓｒｏｎｉｇｒｃｎｓａｔｓａｉｎｂ１ｃａｉａｒｐｒｉｅｔｒｓｌｏｕｒｕｄｎｏｋｉｈｆｔｔｏｅｓｈ
第２期
孟庆彬等：口煤矿深部软岩巷道支护技术研究唐
１７６
由图４分析可知，于掘进工作面前方５ｍ处区域内的巷道周边岩体虽然还未开挖，由于受掘进工处但作面巷道开挖的影响而处于塑性状态，塑性区范围为１５ｍ左右。在掘进工作面处区域，．巷道开挖后，巷
（）掘进工作面ｂ
（）掘进工作面后５ｍ处ｃ
由图２分析可知，进工作面前方５处的围岩在后方掘进工作面开挖的影响下，掘ｍ最大主应力在开挖
巷道的位置区域形成应力集中，应力升高至２Ｐ。巷道开挖后，７Ｍａ巷道周边岩体应力急剧降低，巷道周边岩体应力降至２ａ在距离巷道顶、板约２５ｍ左右的区域形成应力集中区，５ＭＰ；底．应力峰值达到２ａ８ＭＰ．距离掘进工作面后方５ｍ处，道周边围岩的最大主应力降低区域继续向围岩深部扩展；巷与此同时，道巷

深部软岩巷道锚注联合支护技术研究

为一些破碎岩体或松散岩体，破碎或松散岩体，围岩的可锚性比较差，很难满足深部高应力膨胀性软岩巷道的支护要求；而大直径高强超长锚杆、长锚索等支护方式，施工时需用专用设备，支护成本高，施工速度
慢，也不能大量用于我国深部高应力膨胀性软岩巷道支护Ｊ。为此，出了以内注浆锚杆为核心的锚注提
内外矿山都相继进入深部资源开采状态。随着开采深度的加大，我国大部分煤矿都出现了不同程度的软岩灾害，常导致矿井停产、停建等事故。有关资料表明 … ，国煤矿巷道掘进速度约为６００ｋ／，中我０ｍａ其
深部软岩巷道占年巷道总量的２％～３％，８０软岩巷道的返修率高达７％以上，０尤其是深部软岩巷道破坏更加严重，深部软岩问题一直是困扰煤矿生产和建设的重大难题之一。深部岩体受 “ 三高一扰动 ” 的复杂力学环境的影响，深部工程围岩的地质力学环境较浅部发生了很大变化，而使深部巷道围岩表现出其特有的力学特征现象，围岩应力场的复杂性，从如围岩的大变形和强流变性特性，岩体的脆一延转化等。随着开采深度的增加，深部巷道围岩的地应力水平也越来越高，特别
联合支护体系，以解决深部高应力膨胀性巷道的支护难题。
１工程概况
唐口矿井是淄博矿业集团在济宁煤田新建的一对设计生产能力为３０Ｍｔａ的特大型矿井，口标高．／井
为＋３，９ｒ车场水平为一９．ｎ９０Ｉ采用立井开拓方式，工业广场上布设主、、３个千米井筒。ｎ在副风

深部软岩巷道支护技术研究

巷道，围岩主要以泥岩、砂质泥岩和粉砂岩为主。巷道为直墙质泥岩和粉砂岩，岩石强度较低，遇水易膨胀，岩石裂隙较发半圆拱形断面，净宽４．５ｍ，直墙高１．４ｍ，Ｓ＝１４．２ｍ，原采用锚育，围岩完整性差，自身承载能力不强。同时在爆破等施工过网索喷支护技术，项帮锚杆均采用Ｏ２０ｘ２ＯＯＯｍｍ高强左旋螺程中，围岩裂隙进一步扩展，并产生新的裂隙，导致巷道围岩
ｌ，６２５－２．９ｅ７
。
９．６５Ｓ－３．４０８６
．
粉砂岩
Ｓ．９６０－４．１０３６
．
砂质泥岩
征。而锚杆则在发生较大变形后仍能保持其相当大的锚固力，甚至可以随被加围岩作整体移动。因而锚网索喷支护有效地
８．ｅＳ一４．Ｓ６
图ｌ２８采区轨道下山综合柱状图
缩性支架后，支架上的荷载相对减小、调整，使支架的受力状
—
—
斟协论Ｉ云・２０１３年第４期（下）——
况得到改善，提高巷道围岩的支撑力，减缓巷道的变形，使围转移，巷道处于应力降低区，卸压槽还为巷道岩变形提供丫
岩由二向受力状态变为三向受力状态，进而提高围岩强度。２＿３壁后注浆加固作用机理分析
ｌ巷道破坏原因分析
部容易出现应力集中，导致巷道顶板下沉、两帮挤出变形。
（３）原巷道支护强度不够。巷道支护的对象是除松动圈

开滦矿区深部矿井软岩巷道支护技术研究

的问题。２研究方法及技术手段
２１研究方法．
道的特点，以根本调动和提高围岩自身强度为核心，以改变围岩的力学状态为切入点，采取系列手
段，确定巷道支护的科学设计方案，实现施工进程
和效果的最佳。其基本架构是：在主动支护理念指
高，巷道支护破坏后再修复非常困难。同时，国内
对巷道支护普遍存在着设计与现场施工脱节问题，
合高强度支护体系。其主要原理是软岩岩石力学及
锚注支护和注浆加固机理。针对复杂应力下软岩巷
所有这些，已成为开滦矿区深部巷道支护亟待解决
１问题的提出
１１国内外现状．
提高围岩自身强度和改变围岩的力学状态为切入
点，以自主原创为起点、现场反复实践为基点，紧
紧围绕改善围岩结构及其物理力学性质、适时随机加固同岩这一根本，着力实施 “ 空置换、激隙预泄压、构建似均质连续同性高强度新型支护体 ” 等关键技术。
受复杂应力影响的软岩巷道达８０ｍ，而且已有的０ｋ
优化出一定的预留空问之合理尺度；根据围岩性质
确定置换的部位及其范嗣；根据巷道服务内容确定相关参数。通过技术手段，主动诱导周边围岩体内叠加应力的释放或向深部转移，激活周边围岩体内

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。

深部大断面软岩硐室支护技术研究

［摘
要］为解决深部软岩巷道支护技术难题，于告成煤矿２基５采区泵房地质条件分析以及工程的重要性，用分析破坏原因、定支护方案及现场施工相结合的方法，泵房采确对采用高阻可缩ｕ型钢棚＋锚索耦合支护，结合金属网、射混凝土及壁后充填注喷浆技术的综合作用，证巷道的长期稳定；过矿压监测分析支护效果，一步说保通进明泵房支护设计的合理性。同时优化巷道耦合支护参数，为耦合支护技术在煤矿破碎围岩巷道中的推广提供了实践依据。［关键词］泵房；型钢；ｕ结构补偿；耦合支护；矿压监测［中图分类号］Ｔ３４［Ｄ５文献标识码］Ｂ［文章编号］１７－４（１）２）１－６２９３０２＿６（９２０Ｉ０）３岩为主，部为灰岩，房处于断层破碎带中，局泵受加ｍ断层构造影响，围岩节理裂隙极为发育，易破碎，易风化，遇水极易膨胀，围岩整体性较差，泵房
１６
ｄｉ０９９．ｓ．７－９３０２２Ｏｏ１．６０ｉｎ１２９４．１．．６：３ｓ６２０Ｏ
能源技术与管理
２１０２年第２期
添部大断面软岩硐室支护技市研穷
李志刚，叶洪金
（中国矿业大学矿业工程学院，苏徐州２１０）江２０８
～ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ

深部软岩巷道支护技术研究

坏主要表现两个方面ｌ
【收稿日期】２００７－００３－５【作者简介】李本涛（９８，男，江苏徐州人，高级工程师，１一）６在读硕士研究生，现任旗山矿副总工程师。
５７
维普资讯
总第７６期
煤矿开采
Ｊｎ２ｏｕｅ０７
深部软岩巷道支护技术研究
李本涛，袁琦
（．中国矿业大学能源与安全工程学院，江苏徐州２１０；２１２０８．徐州矿务集团有限公司，江苏徐州２１０）２０６
［摘
要］
随着开采深度加大，在掘进过程中，巷道出现了顶板下沉严重、底鼓和两帮收缩量
具体的支护形式及参数见图１。
伏较大，斜轴斜穿巷道中部，中间低两翼高，跨度
１００ｍ。平行于不牢河轴发育有潘１号、新ｌ新３及１号落差１ｍ以上的３条断层。各断层皆以高角１０度同向正断层为主，预计在中部将存在其伴生的小
（）可缩性支架：选用Ｕ９型钢，架间距为６２
７ｍｍ。Ｏ
ｌ０水平北翼轨道联络大巷为一ｌ０的ｏｍｏｍ
主要开拓巷道，巷道设计全长６０５ｍ。一ｌ０水ｏｍ平北翼轨道联络大巷地质构造比较复杂，煤岩层起
通过现场实测可知，一ｌ０ｏｍ北翼轨道联络大
为７ｍｍ ×７ｍｏｏｍ，两侧各有一距底板不大于
３ｍ的底角锚杆，俯角为１。ｏｍ５；（）锚固剂：选用Ｚ２３０型树脂药卷，每２Ｋ３５

深井软岩巷道全断面支护技术研究

紧力不小于１２０ｋＮ，问排距１８００ｍｍ ×１６００ｍｍ，每排布置３根，支护设计如图１所示。
因此，进一步探索研究深部巷道支护技术将是软岩巷道工程支护技术的发展方向 ¨ ５Ｊ。由于深部巷道围岩赋存条件的复杂化及受相邻
高达１８０ＩＢｍ，底鼓严重处超过了６００ｍｍ；变形速度
现场巷道及支护结构进行实时观测，及时了解深部
４）巷道围岩流变性显著，在巷道翻修后较长时间内变形仍不能稳定。受两侧工作面采动影响，
巷道二次扰动后，围支护体结构受力情况，监测结
１）巷道围岩拱顶下沉，两帮内挤及底鼓严重，且巷道顶底板移近量大于两帮移近量，底鼓非常
严重。２）巷道围岩变形量大，５０ｄ左右两帮移近量
更加突出，造成深部巷道开挖后产生严重的变形破坏，传统的支护方式已经难以维护巷道的稳定＿４］。
高＝４５００ｍｍ× ３７００ｍｍ，断面形状仍为直墙半圆拱形。１）支护参数。顶、帮锚杆采用Ｄ２２ｍｍ×
水平标高为５３５～５４８ｍ，埋深为７５０ｍ，属于深部高
果可以反映深部巷道围岩的稳定性和支护设计的可靠性ｌ７］。及时优化支护方案，保证巷道围岩与支护

深部离层断裂型工程软岩巷道支护技术研究

ＺＡＮＧｕＨＪｎ，ＤＵＡＮｈＸｕ
（ｒｈＣｉａＩｓｉｔｆＳｉｎｅａｄＴｅｈｏｏｙＮｏｔｈｎｎｔｕｅｏｃｅｃｎｃｎｌｇ，Ｂｅｉｇ１１０，Ｃｈｎ）ｔｉｎ０６１ｊｉａ
一
∽ ｎ毗ｍ
８４
中国矿业
第２卷ｏ
３深部离层断裂型工程软岩巷道变形破坏机理３１变形破坏特征．
４变形破坏的主因是深部复杂高应力环境）下，围岩开挖后，在卸荷弹性能释放及不平衡力
定，取得良好效果。
关键词：部开采；离层断裂型；软岩巷道；支护技术深中图分类号：ＴＤ５３３文献标识码：Ｂ文章编号：０４１０
＿一一一～一；～一一～～一
．
Ｒｅｅｒｈｏｈｅｐａａｔｂｄｉｇｒｐｕｅｅｇｎｅｉｏｔｒｃｏｄｓａｃｎｔｅｄｅｐｒｅｄｎｕｔｒｎｉｅｒｎｇｓｆｏｋｒａｗａｕｐｒｉｇｔｃｏｏｙｙｓｐｏｔｎｅｈｎｌｇ
过程。粉砂岩、砂质泥岩、砂质页岩、砂岩、石灰岩等坚硬岩石，在深部高应力地质作用过程中，
由于层间填充矿物与上下层岩石组成结构差异较
体固有的垂直应力、水平应力，还包含复杂的地

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。