21(演示稿)深井软岩巷道支护技术研究及工程实践-26页PPT资料
巷道支护技术 PPT
图14 济西矿巷道围岩挤压变形后断面缩小
图15 济西马头门钢筋混凝土开裂
(2)加固方案
①高强锚杆 ②注浆锚索 ③注浆锚杆
1
600
2
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5000
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7
图16 济西矿马头门及其连接部分加固修复图
图17 济西矿断面马头门连接部锚注法加固结构布置图
(3)预案机制及效果 (如图18～20所示)
图18 济西矿马头门开裂变形及加固情况
图19 济西矿马头门浇灌混凝土段加固后的情况
图20 济西矿锚喷巷道加固情况
4、彭庄矿研究治理方案 (1)巷道、硐室破坏情况
图21 彭庄矿大巷岩层结构情况
(2)矿压观测 (3)预案机制 (4)主要方案及效果 ①硐室煤层置换技术; ②高强锚杆、锚索、锚带技术
(1)巷道、硐室破坏情况(如图4～7所示)
图4 唐口矿巷道拱肩部位变形开裂
图5 唐口矿巷道底臌1、2m
图6 唐口矿大巷底角锚喷网支护后开裂
图7 唐口矿泵房40#工字钢梁发生弯曲
(2)主要加固方案
图8 唐口矿泵房加固结构图(无泵基础)
4
32
1
5
8
7
6
图9 唐口矿胶带机头硐室加固结构图
①锚注及平面锚索桁架 ②注浆锚索及锚梁 ③反底拱梁 ④防水让压层 (3)主要加固形式
1、实践矿井概况
序
矿井
1 唐口矿
2 济西矿
产量 (万t/a) 300
45
井巷工程巷道支护PPT课件
6.粉煤灰硅酸盐水泥：
组成： 硅酸盐水泥熟料 + 粉煤灰（20～40%） + 适量石膏。 应用：硬化较慢，早期强度较低， 不宜有早强要求的工程和低
温工程； 水化热少（同标号普通水泥的70%），可用于大体积 混凝土。
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混凝土工程特点或 所处环境条件
优先选用
可以选用
不宜使用
1.在普通气候环境中
160 140 120 100
80 60 40 20
0 0
煤
页岩
砂页岩
砂岩
5
10
15
原岩应力p 0/MPa
石灰岩 20
花岗岩 25
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三种类型
第一类为各种被动支护形式，包括木棚支架、钢筋混凝土支 架、金属型钢支架、料石碹、混凝土及钢筋混凝土碹等；
第二类是以锚杆支护为主，旨在改善巷道围岩力学性能的积 极支护形式，包括锚喷支护、锚网支护、锚喷网支护等；
经拌和后形成的拌合物应具有一定的和易性； 混凝土应在规定龄期达到设计要求的强度； 混凝土应具有适应其所处环境的耐久性； 经济合理，在保证质量前提下，降低造价
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⑴ 和易性
是指混凝土拌和物易于施工操作（拌和、运输、浇筑和捣实）， 并能获得质量均匀、成型密实的性能。
指标：流动性、粘聚 性、保水性。
第三类是以锚杆和注浆加固为主的积极主动加固形式，如锚 注支护、预应力锚索支护技术等。
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第一节 支护材料
棚式支架 支护
———— 石材整体支护
梯形金属支架 索
料石
拱形可缩金属支架
砖
木支架
混凝土
钢筋混凝土支架
钢筋— 锚喷
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。
《巷道支护技术》课件
要点二
详细描述
在煤矿开采过程中，随着矿井深度的增加，巷道周围的岩 层压力逐渐增大，容易出现巷道变形和破坏的情况。为了 保障矿工安全和矿井稳定，需要采用巷道支护技术对巷道 进行加固和维护。常见的煤矿巷道支护技术包括木支架、 金属支架、锚杆支护等。这些技术可以根据巷道的实际情 况选择使用，以达到最佳的支护效果。
采空区治理巷道支护
总结词
采空区治理中，巷道支护技术是防止采空区 坍塌、保障人员安全的重要措施。
详细描述
在采空区治理中，由于采空区上方岩层失去 支撑，容易发生坍塌事故。为了防止采空区 坍塌、保障人员安全，需要采用巷道支护技 术对采空区进行支撑和维护。常见的采空区 治理巷道支护技术包括注浆、锚杆、钢拱架 等。这些技术可以有效提高采空区的稳定性
复合材料
如碳纤维、芳纶纤维等高分子材 料，具有高强度、轻质等特点， 常用于加固和修复巷道支护结构 。
04
巷道支护施工方法
木支架施工
木支架材料
选用优质木材，如松木、杉木等，要求材质均匀 、无裂纹、无腐朽。
木支架制作
按照设计要求，将木材加工成相应的支架构件， 确保尺寸准确、表面光滑。
木支架安装
在巷道围岩表面铺设垫层，然后将支架立柱插入 地下，用横梁连接立柱，形成完整的支护结构。
，降低坍塌风险，保障人员安全。
02
巷道支护设计
巷道围岩分类
01
02
03
坚硬稳定围岩
岩石坚硬且稳定性好，支 护设计以承受围岩压力为 主。
软弱不稳定围岩
岩石软弱且易变形，支护 设计需考虑控制围岩变形 和防止失稳。
破碎围岩
岩石破碎且自稳能力差， 支护设计需采取加固措施 提高围岩整体稳定性。
关于深井软岩巷道掘进支护技术的实践研究
【 关键词 】深井；软岩巷道 ；掘进 支护 ；实践研 究
随着矿井 开采 深度 的不断增加和机械化程度 的不 断提 升，巷道 断面面积也呈现增大趋势 ，这 使得巷道掘进过程 中矿压显现 愈加 明 显，加上软岩的地质工程 条件较 为复杂 ，从而给掘进支护带来一系 列 问题 。为 了达成 改善巷 用某矿作 为研 究 目标，来研究深井软岩巷道掘进支 护技术。 １工程概况 某矿 正在掘进 一条 标高为一 ７ ０ ０ ｍ 的开拓大巷 ，轨道巷 、运输巷 并行布置 ，间距 ３ ０ ｍ ，运 输巷 超前轨道巷掘进施工 。采用掘进机 、 胶带输送机综合机械化掘进 ，巷道支护为传统锚 网喷支护 。由于巷 道 掘 进 所 处 地 段 为泥 岩 和 和 断 层 破碎 带 ，巷 道 支 护 技 术 上 存 在 不 小 难度 。经过岩石 力学试验 测试 得知，该矿巷道 围岩 的天然抗压 强度 为２ ． ５ ～１ ９ ． Ｏ Ｍ Ｐ ａ ，为 工 程 意 义 上 的 软 岩 性 质 。众 所 周 知 ， 软岩 具 有 强度小、易破碎 、遇水易软化、支护 困难等特性 ，属 于不稳 定岩层 ， 如 果 在 巷 道 掘 进 过程 中 再 受 到 诸 如 断 层 、水 等 因素 的 影 响 ， 则 易 造 成 棚 梁 弯 曲下 沉 、棚 腿 挤 出 、支 护 失效 、巷 道 断 面迅 速 减 小 等 问 题 ， 因 而 给 掘 进 行 人 、 通风 、 运 输 带 来 安 全 隐患 。 实践 证 明 ，一 ７ ０ ０ ｍ 巷 道 掘 进 过 程 中表 现 为 严 重 的底 鼓 （ 最大值达到 ５ ０ ０ ｍ以上 ），巷 道 地 面轨道破坏严重 ，增加了大巷运输难度 ，迫使掘进速 度减 缓，与此 同时 ，由于巷道 断面收缩 ，通风面积减小 ，从而增加 了通 风阻力。 此外 ，巷道 围岩遭 到破坏 时，顶板会不 时冒落破碎矸渣 ，从而威胁 到行人安全 。由以上分析 ，研究深井软岩巷道掘进支 护技 术十分迫 切 ，且 意 义 深 远 。 ２ 软 岩 巷 道 围岩 变 形 和 压 力 特 征 由于 软岩已进 入非线性塑性大变形阶段 ，变形 场是非线性力学 场 ， 因此 ， 软 岩 巷 道 的 破 坏 机 理 同硬 岩 巷 道 明 显 不 同 ［ 软 岩 的 力 学 性质 是决定巷道 围岩稳定性的关键 因素 ，根据矿 井掘进施工的实际 情 形 来 看 ， 软岩 巷 道 围 岩 变形 往 往表 现 为 以 下 几个 特 征 ： （ １ ） 软岩巷 道变形呈现蠕 变变形三阶段规律并具有明显的时间 效应 。掘进初期巷道变形量大 ，且顶板 来压 十分迅速，因此巷道支 护 装 置应 具 有 较 大 的 初 始 支 撑 力 ，此 外 且要 有 一 定 的 伸 缩 性 ， 以避
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。
巷道支护培训课件
锚杆间距
锚固力
锚杆间距指相邻两根锚杆之间的中心距离， 一般根据松动圈厚度、围岩稳定性及锚杆承 载能力来确定。
锚固力指锚杆对围岩产生的主动力，一般根 据围岩稳定性及使用要求来确定。
巷道支护设计的计算方法
围岩应力计算
根据巷道形状和尺寸、 围岩物理力学性质及地 应力条件等，计算出围 岩应力。
松动圈计算
根据围岩应力计算结果 ，确定松动圈的范围和 厚度。
分段设计，合理施工
针对不同的围岩类型和施工条件，应分段进行支护设计，并对各段支护进行合理组合，以 达到最佳的支护效果。
巷道支护设计的主要参数
锚杆直径
锚杆长度
锚杆直径的大小直接影响到锚杆的承载能力 和安装效果，一般根据巷道围岩强度、稳定 性以及使用要求等因素来确定。
锚杆长度应满足穿透巷道表面松动圈的范围 ，同时能够与巷道底板和顶部锚固，一般根 据松动圈厚度及围岩稳定性来确定。
02
巷道支护设计
巷道支护设计的原则和流程
确保支护安全可靠
巷道支护设计应遵循“安全第一，预防为主”的原则，根据巷道实际情况进行合理设计， 确保在各种复杂条件下能够有效地控制围岩变形和破坏，保障安全生产。
因地制宜，综合考虑
巷道支护设计应充分考虑工程地质、水文地质、施工条件、使用要求等因素，同时要兼顾 技术、经济、环境等多方面的综合效益。
05
工程实例分析
工程实例一
1 2 3
支护设计概述
本案例介绍了某矿井下巷道支护设计的主要原 则、支护形式及支护参数的确定等内容。
施工工艺流程
详细阐述了巷道支护施工的工艺流程，包括锚 杆（锚索）施工、钢筋网铺设、喷射混凝土等 环节。
经验总结
总结了该工程实例中成功的经验和不足之处， 提出了针对不同地质条件的巷道支护设计和施 工建议。
巷道支护培训课件
巷道支护技术的发展历程
传统支撑结构
传统的巷道支护采用木支架、钢板桩、钢筋混凝土支架等支撑结构。
现代支撑技术
现代的巷道支护技术包括锚杆支护、喷射混凝土支护、锚索支护、联合支护 等。
02
巷道支护理论
应力场与位移场分析
应力场分析
应力场是物体受到外力作用后，在物体内部产生的应力分布情况，巷道周围的应 力分布受到采动和地质条件等多种因素的影响。
实际效果
通过采取综合支护措施，有效控 制了硐室围岩变形和塌方事故的 发生，保障了硐室的安全使用和 施工进度。同时通过注浆加固， 提高了围岩的整体性和稳定性， 减少了后续维护费用。
THANKS
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运输
巷道支护材料在运输过程中，应按照厂家规定进行，并应确保材料在运输过 程中不损坏、不变形、不污染环境。
04
巷道支护施工流程与技术要求
巷道支护施工流程
施工准备
包括现场勘察、方案设计、材料采购和人 员组织等方面。
巷道支护施工
根据方案设计要求，采用合适的支护方式 进行施工。
施工通道建设
包括开挖、锚网喷浆、模板安装和混凝土 浇筑等步骤。
采用锚索+钢拱架+喷射混凝土的综合支护方案，对破碎带进行加固
和支撑。
03
实际效果
通过采取综合支护措施，有效控制了岩石破碎带引起的围岩变形和塌
方事故的发生，保障了巷道的安全使用。
工程案例四：某大型硐室支护设计与施工
支护难点
硐室跨度较大，地质条件复杂， 存在多处软弱破碎带。
支护方案
采用钢筋混凝土+钢拱架+锚杆+ 锚索的综合支护方案，同时对软 弱破碎带进行注浆加固。
深井软岩巷道支护的应用研究
深井软岩巷道支护的应用研究摘要：本文主要对深井软岩巷道支护特征、施工影响的因素及对策进行了探讨。
关键词：深井；软岩；巷道支护引言随着工业生产对能源需求的不断增加，煤炭采掘作业已由地表浅部向深部转移。
煤矿开采深度的不断增加，井下巷道将处于更高的地应力环境中。
尤其在地质构造复杂的地区，残余构造应力比较大，岩石的力学性质也发生了变化，给煤矿巷道支护及稳定性带来了很大的难度，从而成为制约煤矿企业向深部开采的瓶颈。
一、深井软岩巷道支护特征1、围岩的自稳时间短、来压快所谓的自稳时间，就是在没有支护的情况下，围岩从暴露起到开始失稳而冒落的时间。
软岩巷道的自稳时间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，方能保证巷道围岩不致冒落。
巷道围岩的自稳时间长短主要取决于围岩强度和地压大小，同时也和巷道的断面形状、掘进方法、巷道所处的位置等有关。
2、围岩变形量大、速度快、持续时间长软岩巷道的突出特点就是围岩变形速度快、变形量大、持续时间长。
一般软岩巷道掘进后的第1～2d，变形速度小的为5～10mm/d，大的达50～100mm/d；变形持续时间一般为25～60d，有的长达半年以上仍不能确定。
软岩巷道的围岩变形量，在支护良好的状态下，其均匀变形量一般达到60～100mm以上，大的甚至达300～500mm；如果支护不当，围岩变形量很大，300～1000mm以上的变形量是司空见惯的。
阜矿集团兴阜煤矿-400m水平运输大巷位于泥岩内的运输大巷，在开巷后的100天内，顶底及两帮的移近量分别达到680mm和427mm，一年后达到1200mm和800mm，支护翻修后所产生的附加变形量仍达到300～400mm。
上述特点是软岩巷道最突出的特征。
3、围岩的四周来压、底臌明显在较坚硬的岩层中，围岩对支架的压力主要来自顶板，中硬岩层对支架的压力来自顶板和两帮，但在松软岩层巷道中则四周来压、底臌明显。
松软岩层，由于结构疏松、强度低，很难支撑上覆岩层的重量，围岩在自重地压（γH）的作用下，以垂直变形为主，垂直变形中又以底臌为主。
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 ． ５ ｍ， 直墙高 １ ． ４ ｍ， Ｓ ＝ １ ４ ． ２ ｍ ， 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Ｏ ２ ０ ｘ ２ Ｏ Ｏ Ｏ ｍｍ 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 ， ６ ２ ５ － ２ ． ９ ｅ ７
。
９ ． ６ ５ Ｓ － ３ ． ４ ０ ８ ６
．
粉 砂 岩
Ｓ ． ９ ６ ０ － ４ ． １ ０ ３ ６
．
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． ｅ Ｓ 一 ４． Ｓ ６
图ｌ ２ ８ 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 ・２ ０ １ ３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
深井软岩巷道支护技术应用与研究
深井软岩巷道支护技术应用与研究摘要：随着工业生产对能源需求的不断增加，煤炭采掘作业已由地表浅部向深部转移。
煤矿开采深度的不断增加，井下巷道将处于更高的地应力环境中。
尤其在地质构造复杂的地区，残余构造应力比较大，岩石的力学性质也发生了变化，给煤矿巷道支护及稳定性带来了很大的难度，从而成为制约煤矿企业向深部开采的瓶颈。
下文笔者针对煤矿逐渐转入深部开采的情况，提出一种深部软岩巷道围岩加固技术方案，以供参考。
关键词：深井软岩；巷道；支护；技术引言：我国原煤产量位于世界首位，但由于多年的开采，浅部易开采的煤炭资源日益减少，据统计表明中国立井开采深度正以每年8～12m的速度增加,东部矿井开采深度正以每年10～25m的速度发展,预计在未来20年内我国多数煤矿将进入到1000～1500m的深度。
深井开采最突出的问题是地压大、地温高。
本文对宵云煤矿深井软岩巷道加固技术进行了试验研究，并取得了良好的技术经济效益。
1地质特征宵云矿区开采煤层主要位于中生界二叠纪沉积岩层中，其顶底板岩性主要为：砂质泥岩、泥岩、煤线。
其成岩年代晚，胶结程度差，层理、节理发育，松软破碎，易风化。
由于岩石强度低，在中等或稍高应力水平状态下就能产生较大的围岩变形。
围岩自稳时间短。
在没有支护的情况下，围岩失稳而冒落的时间较短。
特别是掘进工作面、回采工作面上下端头附近开采过程中新暴露的顶板需要立即支护或超前支护，预防顶板冒落。
2.制约因素2.1地质构造地质构造常出现岩层滑移，围岩破碎、矿压显现明显等特征，因而地质构造带往往是顶板、透水、瓦斯事故的多发地段。
2.2煤层及围岩即煤层及煤顶、底板厚度、岩性、结构等，它们是引发顶板事故的重要地质因素。
由于煤系地层受到地质应力及后期改造影响，煤岩层均已产生形变，导致围岩破碎，顶板多变且不平整，煤层形态多变，增加采面顶板管理的难度。
2.3破碎岩体给顶帮管理带来的限制2.3.1极易受爆破震动影响发生微观结构上的破坏，使岩体发生变化，当结构面上的滑移超过其位移的极限值时，岩体结构解体崩溃，往往无明显变形而突然冒落。
煤矿软岩巷道支护技术研究
煤矿软岩巷道支护技术研究摘要：近年来，随着矿山开采条件的日益复杂，所涉及的工程领域越来越多，我国的许多矿区，目前都存在着软岩巷道支护困难问题，并成为影响矿区发展和矿井经济技术效益的主要因素之一。
软岩巷道支护历来是巷道工程的难题，通过对软岩巷道的特征分析，及支护原理和方法的论述，对泉店矿回采巷道支护方式进行了设计，并给出了相应的建议和措施，取得了良好的效果。
关键词：软岩巷道；围岩；支护结构随着国民经济的发展，煤的需求量逐年增长，开采的范围也不断扩大。
无论新老矿井，在开掘巷道时都遇到了大量的软岩层，特别是随着开采深度的不断增加，深部地压明显增大。
加之开采条件愈趋复杂，给巷道的掘进与维护带来了很多的困难。
在开掘过程中，由于围岩的变形、位移、膨胀，使巷道掘进速度减慢，每天仅能完成几米。
巷道竣工不久，支护受到严重破坏，某些矿的掘砌成本高达每米几千元，甚至上万元，是稳定围岩中同类巷道的3~4倍而且维修困难。
在软岩层中施工巷道，掘进容易，但维护极其困难，采用常规的施工方法和传统的支护结构，往往不能奏效。
因此研究软岩支护问题便成为巷道施工的关键问题。
1软岩巷道的特征软岩巷道最明显的特征是地压显现比较剧烈，巷道维护困难，主要表现在围岩的自稳时间短、来压快、围岩变形量大、速度快、持续时间长、四周来压、底鼓明显、遇水膨胀、变形加剧，可以用4个字来概括：松、散、软、弱。
2松软岩巷道支护原则早期的支护理论沿用地面结构工程原理设计支护参数，围岩是支护的对象，支护只是人工构筑的承载结构而已。
然而，现代岩石力学揭示，岩石破裂后具有残余强度，松动破裂围岩仍具有相当高的承载能力，围岩既是支护压力的根源，又是抵抗平衡原岩应力的承载体，而且是主要的承载结构体。
支护的作用在于维护和提高松动围岩的残余强度，充分发挥围岩的承载能力。
因而，在松软岩巷道支护中，要遵循以下几方面原则：(1)维护和保持围岩的残余强度原则。
(2)提高围岩残余强度的原则。
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。
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。
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FLAC3D 3.00
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掘巷时预留断面 初喷 锚网支护 锚索滞后支护
底板治理
注浆加固
复喷
三、深部巷道围岩稳定性的控制方法
3.1 掘巷时预留断面
巷道掘进时预留断面，具体预留尺寸根据现场岩性在措 施中规定。这样就使巷道在开挖后，围岩有一个变形能释放 的空间与时间。允许巷道周边产生一部分松动变形，既保证 了巷道的设计断面，又确保了锚网索支护的效果。
三、深部巷道围岩稳定性的控制方法
3.4 关键部位锚索加强支护
LAC3D 3.00
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➢ 因此，巷道的支护形式应综合考虑地应力、岩性等不利 因素的影响。
三、深部巷道围岩稳定性的控制方法
研究表明，锚网支护对提高围岩的整体效能、改善围岩的 应力状态有着积极的作用；较高的预紧力能改善围岩的应力 状态，致使失稳围岩从两向受力状态转化为三向受力状态， 从而减小围岩的变形、控制顶板离层；而注浆能够提高巷道 周边被破坏围岩的刚度和整体性。为此，针对望峰岗矿井深 部巷道围岩特点，提出了锚网索喷整体支护及围岩加固技术， 其具体支护工艺流程为：
三、深部巷道围岩稳定性的控制方法
3.3 锚网支护
待初喷混凝土初凝后，锚网支护必须及时紧跟迎头，不得 空帮空顶。锚杆选用高强度、高预应力树脂锚杆，杆体采用 建筑用V级无纵筋左旋螺纹钢，端部螺纹采用等强滚丝加工， 锚杆屈服强度，延伸率，锚杆规格Φ22mm、L＝2500mm， 间排距800mm×800mm；锚杆托盘采用加强型特制凸型铁 托盘，规格为180×180×12mm，钢筋网规格为Φ6.5mm－ 930× 1750mm、100×100mm。每根锚杆使用2个Z2355型树脂药 卷进行锚固，确保锚杆扭距不小于200 N.m、抗拔力不小于 10t。
of SMin
0.000e+000 Calculation e+002 to -1.1000e+002 e+002 to -1.0000e+002 e+001 to -9.0000e+001 e+001 to -8.0000e+001 e+001 to -7.0000e+001 e+001 to -6.0000e+001 e+001 to -5.0000e+001 e+001 to -4.0000e+001 e+001 to -3.0000e+001 e+001 to -2.0000e+001 e+001 to -1.0000e+001 e+000 to 0.0000e+000 e+000 to 3.0339e-001
三、深部巷道围岩稳定性的控制方法
3.4 关键部位锚索加强支护
锚索的作用主要表现为将下部锚杆支护形成的锚固承载结构 整体悬吊于深部围岩中，起到强化支护作用，锚索二次耦合 支护后，可以通过深浅部围岩之间的强度联系实现巷道围岩 高应力向低应力的转化。
研究表明，巷道的破坏是一个渐进的过程，是从某一个或几 个部位开始变形、损伤，进而导致整个支护系统的失稳，这 些首先破坏的部位称为关键部位。因此，在锚网支护的基础 上，需对关键部位进行锚索加强支护，从而抑制变形向围岩 纵深发展。通过现场观察，确定加强支护关键部位为巷道的 底板、正顶及两拱肩部位,如图1、图2所示。
目录
引言 巷道变形破坏的原因分析 深部巷道围岩稳定性的控制方法 施工中要注意的几个问题 工程实例及效果 结语
一、引言
望峰岗矿井是淮南矿业集团开发建设的第一对千米深井， 也是淮南矿区开采技术条件最复杂、开采难度最大的一对深 井，是被国家批准的高瓦斯复杂地质条件下的深井开采实验 矿井。矿井设计生产能力300万t/a，矿井第一水平深达960m，第二水平-1200m，并在-817m设一辅助水平，该 水平巷道岩性较差且断层及煤线发育。在开始掘进-817m水 平巷道时，巷道变形特别严重，维护困难，常常出现前掘后 修、重复翻修的现象。为此，探索出一套适合于深部巷道围 岩变形特点的支护体系对望峰岗矿井及类似深井软岩巷道的 支护实践具有深远的意义。三、深部巷道围岩稳源自性的控制方法3.2 初喷混凝土
因现场地质情况和工人的操作熟练程度的不同，迎头爆破 后成型难免不规则，而巷道周圈不规则部分最易产生应力集 中。采取初喷混凝土的方法及时封闭围岩，可以将断面内坑 坑洼洼的部分填平，一方面起到胶结裂隙、加固围岩，防止 围岩风化的作用，另一方面，初喷后使巷道表面形成圆滑曲 面，有利于钢筋网、锚杆（索）的托盘紧贴壁面，确保了锚 杆的预紧力。喷射混凝土体积比严格按水泥：黄沙：石子＝ 1:2:2进行配比，初喷厚度不小于70mm，复喷厚度不大于 50mm，喷层总厚度120mm。
二、巷道变形破坏的原因分析
地应力
岩体性质
深部巷道
支护形式
1、地应力。巷道埋深大，接近850m左右，围岩受力情况 极其复杂。根据对-817m水平地应力测试结果，该区最大水 平主应力量值为20.33MPa，水平应力大于铅直应力，侧压系 数约为1.12，应力场是以水平应力为主。再加上施工扰动引起 的内部应力重新分布，围岩体容易发生卸荷破坏。
2、岩体性质。-817m水平巷道岩性以泥岩、砂质泥岩、细 砂岩为主，岩性较差，并且断层及煤线较发育，再加上高应力、 高地温的影响，巷道围岩强度低，表现出软岩特性，稳定性差， 具有流变性。因此，巷道开挖后，随着时间的增加，围岩变形 不断的增大，导致支护体破坏、巷道失稳。
➢ 3、支护形式与围岩变形不适应。原来施工的巷道采用 锚网索喷和金属支架联合支护，但没有优化锚网索支护各 环节，围岩的变形能没有得到初步释放，支护结构难以承 受围岩急剧释放的应力作用，从而导致巷道围岩的变形破 坏。