井巷工程--难维护巷道围岩变形控制技术
深井软岩巷道围岩控制技术
深井软岩巷道围岩控制技术摘要：深井软岩巷道围岩控制技术是在矿山、隧道、地下工程等领域中应用的一种重要技术。
由于软岩的力学性质较差，围岩的稳定性常常受到严重威胁，给工程的安全和效益带来巨大挑战。
软岩巷道大变形支护问题一直是煤矿生产建设中的难题，也是目前国内外尚未得到有效解决的技术难题。
随着我国资源开采由浅部向深部转移，软岩支护重要性越来越突出。
随着各种支护材料和方法的研发与改进，使得围岩控制技术越来越成熟和可靠，然而由于软岩工程的复杂性和多变性，仍然存在许多挑战和问题需要解决。
基于此，本文以实际案例为例对深井软岩巷道围岩控制技术进行了研究。
关键词：神经软岩巷道；围岩控制技术；支护1.深井软岩巷道围岩控制技术该技术是指在深井、隧道或地下工程等软岩地质条件下，通过一系列的工程措施和技术手段，以保证围岩的稳定性和工程的安全、可靠运行[1]。
这项技术的研究和应用对于解决软岩巷道工程中的围岩问题至关重要。
深井软岩巷道的围岩通常具有较差的力学性质，容易产生变形、开裂、坍塌等不稳定现象，为了克服这些问题，深井软岩巷道围岩控制技术采用了多种支护和加固措施来增强围岩的抗压和抗剪强度，提高围岩整体稳定性[2]。
但是软岩工程的复杂性和多变性使得围岩控制工作具有一定难度，需要进一步完善和创新技术手段。
2.深井软岩巷道围岩控制技术应用研究2.1背景介绍新安煤业位于深部中生代侏罗纪软岩煤系地层，岩石巷道的开挖后很快受到风化影响，特别是在遇水的情况下，容易发生膨胀和剧烈变形。
这导致新安煤矿在建井期间先期掘进的4000多米巷道几乎全部受到破坏。
长期以来，新安煤业一直受到软岩巷道大变形灾害的困扰，巷道出现严重的底臌、顶板下沉、巷帮鼓出等现象。
最严重的巷道顶板与底板直接闭合，顶底板移近量超过3000mm，对矿井的安全生产构成了极大威胁，同时也导致了矿井生产成本的急剧增加，每年巷道的维修成本超过5000万元。
近年来，新安煤业的领导非常重视深部软岩巷道的治理工作，组织了中国矿业大学等煤炭行业单位开展了钢管混凝土、恒阻大变形锚索、高强锚杆等支护工艺的改革，取得了一定的成效，然而在持续的高地应力作用下，巷道仍然无法改变持续变形而需要不断翻修的局面。
综采工作面围岩变形控制技术
关键词］过空巷；围岩变形；部分充填；支架阻力引言早期井下无序开采和偷挖滥采等导致我国各矿区在工作面回采过程中均存在过空巷问题［1］。
工作面在过空巷期间，由于空巷附近围岩破碎且受工作面采动影响，空巷极易发生顶板下沉、片帮等事故，严重影响工作面安全回采［2-5］。
因此，实现过空巷工作面的安全回采一直是专家学者和矿山科技工作者关注的焦点问题。
都海龙［6］基于成庄矿3311综放工作面空巷特点，确定了空巷充填的过空巷方式，并确定了充填体强度和水灰比；尹超宇等［7］基于突变理论对工作面和空巷间的煤柱失稳机理进行探究，分析了工作面过空巷期间围岩变形规律；刘畅等［8-9］对空巷是否充填时围岩变形与破坏特征及支架载荷变化规律等进行了对比分析，研究了工作面过空巷时基本顶超前破断规律；何向宁等［10］从围岩应力、变形和塑性区分布3个方面对比分析了不同支护条件下空巷围岩稳定情况，确定对空巷进行高水材料充填为最优过空巷方式。
上述研究为过空巷围岩控制提供了很好的借鉴。
本文以山西某矿3204综采工作面过空巷为研究对象，基于空巷基本顶破断规律，对比分析了不同充填体长度时空巷围岩变形与破坏特征，以期为相似工程条件下过空巷方式的确定提供参考。
1工程概况该矿可采煤层主要有3#、6#和8#煤层，目前主采3#煤层。
该煤层厚度在4.2~5.6m，平均厚度为4.9m；煤层倾角在3.6°~5.4°，平均倾角为4.5°；该煤层赋存稳定，结构简单，为全区可采煤层。
采用综合机械化一次采全高开采工艺，全部垮落法管理顶板。
3204综采工作面地面标高在1024.2~1130.6m，工作面标高在432.5~454.2m，埋深在424.3~430.5m。
工作面顶底板岩性如图1所示。
3204工作面位于二采区东南部，西部为本采区运输大巷，东部为瓦斯联络巷，南部为3206工作面（正掘进），北部为3202工作面（已回采）。
该矿为了提高工作面搬家效率，降低劳动强度，提高煤炭生产效率，将原来的双翼通风改为单翼通风。
巷道围岩控制
巷道围岩控制
巷道围岩控制是指在地下巷道开挖过程中，通过采取一系列的措施和手段，以保证巷道周围岩层的稳定性和安全性。
巷道围岩控制是地下工程施工中的重要环节，主要目的包括以下几个方面：
1. 防止巷道塌方：采用支护结构和材料，如钢支撑、锚杆、锚喷等，对巷道周围的岩层进行支护，防止其塌方。
2. 防止岩爆和冒顶：通过喷浆封孔、锚喷、钻爆、预裂、顶板保护等措施，增强巷道周围岩体的稳定性，防止岩爆和冒顶的发生。
3. 控制地表沉降：在地下巷道开挖过程中，采用合适的措施和技术，控制地表沉降的幅度和范围，保护地表建筑物的安全。
4. 控制地下水：巷道开挖过程中，地下水的水压和渗流量增大，容易引起巷道周围岩体的涌水和破坏。
因此，需要采取合适的水文地质措施，控制地下水的水压和渗流，保证巷道的稳定和安全。
总之，巷道围岩控制是地下巷道施工中的重要环节，需要综合考虑地质条件、工程要求和施工技术等因素，采取相应的措施和手段，确保巷道的稳定和安全。
大变形围岩巷道支护技术实践
大变形围岩巷道支护技术实践【摘要】针对平凉新安煤业有限公司新安煤矿软岩高应力巷道和动压影响巷道变形量大，不能满足安全生产需要的实际状况，该矿制定了巷道的锚网梁索喷—格栅拱架的联合支护方案。
采用该方案后，提高巷道的自身承载力，减小了巷道变形量，满足了安全生产需要，并获得了较好的技术经济效益。
【关键词】巷道变形常规支护联合支护平凉新安煤业公司新安煤矿位于甘肃省平凉市崇信县新窑镇境内，海拔1250m，副井深750m。
新安煤矿地压大，岩石软，巷道变形严重，尤其是底臌现象较为严重。
由于巷道变形，巷道断面缩小，通风风速提高，轨道阴阳道，运输间距小，不能满足使用要求，危机安全生产。
新掘进的巷道在5～10天内就有不同程度的变形，为保证工程质量和安全生产，该矿每月都需要对后路进行维修整治。
巷道整修占用了大量劳动用工和正常的作业时间，降低了矿井的单进水平，浪费了大量的人力、物力、财力。
由此可见，巷道的变形已严重制约了矿井的发展，控制巷道变形，提供较好的支护方案成了亟待解决的问题。
1 巷道变形原因分析根据对该矿已掘的集中皮带机道破坏情况的深入调查，并对已掌握的地质及技术资料进行分析，认定该巷道破坏因素有以下几个方面。
1.1 上覆岩层压力大原岩应力是巷道围岩变形破坏的根源。
根据地质资料显示，集中皮带机道处于煤层向斜轴心，即巷道所受地质构造应力较一般巷道大，这是巷道变形的原因之一。
1.2 受动压影响受工作面回采（或周围其它巷道的掘进）引起的强烈支承压力作用，使围岩应力值数倍于原岩应力，当支护结构承受不了该荷载作用时，必然产生变形，造成巷道支护结构的破坏。
集中皮带机道同期施工的还有集中胶带机道等巷道，其它巷道的掘进对围岩应力的分布产生重要影响，这是巷道变形原因之二。
1.3 巷道的岩性巷道的自身承载力与岩性有关，集中皮带机道岩性为砂泥岩、泥岩，巷道施工中穿过1煤、5煤煤层。
岩石遇水就发生膨胀，裸露状态下随时就发生掉落现象；由于底板也有水，底臌变形严重。
复杂地质条件下巷道围岩治理技术
复杂地质条件下巷道围岩治理技术发布时间：2021-09-10T13:52:55.704Z 来源：《基层建设》2021年第17期作者：王雁[导读] 摘要：针对袁店二井煤矿西翼开拓采区的三条暗斜井受大断层影响、软岩等影响，巷道变形量大、需二次扩修的实际，提出以应力控制为中心，采取深浅孔全断面网络化注浆，提高围岩自承载能力，杜绝了返修，满足了巷道安全使用要求。
淮北矿业股份有限公司生产管理部安徽淮北 235000摘要：针对袁店二井煤矿西翼开拓采区的三条暗斜井受大断层影响、软岩等影响，巷道变形量大、需二次扩修的实际，提出以应力控制为中心，采取深浅孔全断面网络化注浆，提高围岩自承载能力，杜绝了返修，满足了巷道安全使用要求。
关键词：围岩破碎；高效；网络注浆1工程概况淮北矿业集团袁店二井煤矿西翼采区三条暗斜井设计长度700m，15°下山施工。
巷道顺DF2∠65-70°H=20-140m断层布置，期间揭穿6煤、7煤、8煤、10煤，岩性以泥岩、砂质泥岩、破碎粉砂岩为主，传统锚网索喷支护段两帮内移、底鼓量大。
2巷道断面及支护形式西翼副暗斜井设计直墙半圆拱型、断面净宽×净高=5400×4200mm，一次支护为锚网索喷，锚杆规格：Φ22×3000mm，锚杆间排距800×800mm，注浆锚索规格：Φ21.6×7000mm，间排距1600×1600mm（全断面布置5根），二次支护为锚网喷+注浆，锚杆规格：Φ22×3200mm，注浆锚杆规格：Φ20×2500mm，间排距2000×2400mm（全断面布置7根）。
底板注浆锚杆规格：Φ20×2500mm，间排距2000×2400mm（底板布置4根）。
注浆锚杆规格：Φ20×4000mm，间排距2000×2400mm（底板布置3根）。
3帮、底锚索对围岩自承载结构加固作用分析3.1帮、底锚索对围岩自承载结构加固作用分析3.1.1底板锚索加固作用分析巷道开挖后，围岩内的自承载结构将受到外围岩体环向应力圈对它的挤压力作用，顶底板锚索的作用对改变两拱的受力与变形具有极显著的效果，具体为：由于顶底板锚索分别从松动圈承载拱的内侧给两拱以向外的力的作用，它较大程度的降低了两拱两侧横截面上的轴力，进而大幅降低了左右两边拱的破坏应力和径向的应变，对减小围岩与支护之间的压力具有重要作用。
巷道变形破坏的因素及控制方法
0
前言
在地下采煤过程中必然要开挖许多空硐及移动
1
影响巷道变形破坏的主要因素
围岩性质及其构造特征
1 1 自然因素 1 11 ( 1) 围岩性质。围岩性质对巷道变形与破坏有 决定性影响 , 如存在软弱岩石或膨胀性岩石, 对巷道 变形和破坏的性质及其剧烈程度有重要影响; ( 2) 围岩构造特征。巷道的变形和破坏除与围 岩性质有关外 , 与围岩构造特征和岩体本身破坏状 态有密切关系, 其中影响最大和最普遍的是层理和 动力拖动排水运行。节 省了设备和器 材的购置费 用 , 减少了工程量和工程施工费用, 与原方案相比可 减少工程造价 60 余万元。在使用运 行上, 系统简 捷、 操作方便、 故障率低 , 更为安全可靠, 并且节省了 大量的运行电量和维修费用, 年可节省运行成本 10 万元以上。并且由于采用无动力运行, 使吸水过程 的系统振动大大减弱 , 沉积的废浆可以较为稳定地 沉放在清水之下, 可有效地防止废浆外溢 , 对农田环 境起到了很好的保 护作用。该套 系统自 2006 年 8 月份运行以来, 体现出了良好的运行效果 , 获得了较 好的经济效益和环境效应。
Abstract: Under the coal- mines, all types of laneways rewarded different funct ions act related effects. In ex cavating coal, the laneways will be distorted and damaged. By analyzing the causes we can find out reasonable control methods to protect the laneways. Key words: distortion and damage; funct ion; control methods
巷道围岩稳定性及控制技术
组合拱理论在一定程度上揭示了锚杆支护的作用机理，但在分析过程中没有深入考虑围岩－支护的相互作用，只是将各支护结构的最大支护力简单相加，从而得到复合支护结构总的最大支护力，缺乏对被加固岩体本身力学行为的进一步分析探讨，计算也与实际情况存在一定差距，一般不能作为准确的定量设计，但可作为锚杆加固设计和施工的重要参考。
三、巷道支护机理
围岩强度强化理论
中国矿业大学候朝炯教授等在已有研究的基础上，提出巷道锚杆支护围岩强度强化理论。该理论基本内容如下： (1)锚杆支护的实质时锚杆与锚固区域的岩体相互作用组成锚固拱，形成统一的承载结构； (2)锚杆支护可提高锚固体的力学参数，如弹性模量、粘聚力、以及内摩擦角等参数，改善被锚固岩体的力学性能； (3)巷道围岩存在破碎区、塑性区以及弹性区，锚杆锚固区内岩体的峰值强度、峰后强度及残余强度均能得到强化； (4)锚杆支护可以改变围岩应力状态，增加围压，并且提高围岩承载能力，改善巷道支护状况； (5)围岩锚固体强度提高后，可减小巷道周围的破碎区、塑性区范围和巷道表面位移，控制围岩破碎区、塑性区的发展，从而有利于巷道围岩的稳定。 围岩强度强化理论强调巷道松散围岩的峰后特性，及锚杆对峰后强度围岩的力学性能的改善作用，它揭示了锚杆支护对提高围岩峰值强度和残余强度的作用。
（四）、巷道支护理论学说
三、巷道支护机理
悬吊理论
该理论认为：锚杆支护的作用就是将巷道顶板较软岩层悬吊在上部较稳定的岩层上，以增强较软弱岩层的稳定性。它所依据的是这样一种认识：井下巷道开挖后，巷道上方的岩层会发生弯曲下沉。如果不及时进行支护，层状直接顶会与老顶发生分离并会发生冒落。在这种情况下，顶板锚杆通过其张力将直接顶“钉”在具有自承能力的老顶上，锚杆需要承受被悬吊岩层的自重。
深井开采巷道围岩控制技术及应用
深井开采巷道围岩控制技术及应用【摘要】随着矿井开采深度的增加，煤岩体承受的地应力不断升高，深部围岩的物理力学性质较浅部存在差异，浅部巷道的围岩控制理论很难适用在深井高地应力条件下的深井巷道。
结合深井巷道围岩的特点，对巷道围岩的变性特征及围岩支护加固技术进行论述，提出了改善围岩受力状态、加强关键部位支护、联合支护的巷道围岩控制方法。
【关键词】深井开采；高地应力；巷道围岩控制；支护加固；联合支护绪论我国的能源结构中，煤炭占据约70%的比例，在今后相当长的时间内，煤炭在我国的经济和社会发张中仍具有不可替代的作用。
长期的开采活动，使得浅部煤炭资源日益匮乏，进入深部开采的矿井数量逐年增加，据统计埋深大于1000m 的煤炭储量占我国煤炭总储量的50%以上。
随着开采深度的不断增加，地应力不断增大，煤岩体所处的环境较为复杂，导致了深井开采巷道围岩变形严重，收敛变形速度快，巷道的稳定性差，难于维护。
进入深部开采环境后，巷道受到高地应力、构造应力、高围压、高孔隙水压作用，巷道围岩赋存环境与浅部开采条件相比发生显著变化，使得巷道围岩在强度和变形性质上与浅部有着明显的差别。
因此，对深部开采巷道开挖后围岩变形破坏特征以及对其围岩控制技术进行研究显得尤为迫切。
1 深部巷道矿压显现的特点（1）巷道围岩应力普遍超过巷道围岩强度，特别是在煤层巷道和软岩巷道中，无论是大巷还是采准巷道，矿压显现都比较强烈。
随着采深的增加，巷道围岩的物理和力学性质对巷道矿压显现的影响程度随之增大；（2）巷道变形持续时间长，在巷道掘进和回采过程中，在采动应力的作用下巷道围岩剧烈变形，难以维护，且当应力运移趋于平缓时，巷道围岩的流变仍在不断继续；（3）深部巷道压力具有来压迅猛，围岩变形和压力大，且巷道四周同时来压，以及底板臌起强烈等特点。
随采深加大，巷道底板更易于臌起，而且底臌量在顶底板移近量中所占的比重越来越大。
2 深部开采巷道围岩变形破坏现象随着我国煤炭开采强度的增大，开采深度越来越大，矿山井巷道工程及开采作业环境的地应力和构造应力趋于复杂。
巷道围岩变形治理工程方案
巷道围岩变形治理工程方案一、前言随着矿山开采的深入和矿山深部开采的开展，巷道围岩变形的问题越来越突出，给矿山安全生产带来了严重的威胁。
为了保障矿山生产安全和提高矿山生产效率，必须加强对巷道围岩变形治理的研究和实践。
本文将针对巷道围岩变形治理工程给出详细的方案，以期能够引起工程界的重视和关注。
二、巷道围岩变形的特点及影响1. 巷道围岩变形的特点巷道围岩的变形主要表现为岩体断裂、岩层滑移、岩层变形等，这些变形往往会导致巷道的变形和破坏，严重影响巷道的安全性和通行能力。
2. 巷道围岩变形的影响巷道围岩的变形会使得矿山的开采效率下降，矿山安全隐患增加，同时也会给工人的生命财产安全造成极大的威胁。
因此，必须采取有效的措施对巷道围岩的变形进行治理。
三、巷道围岩变形治理工程方案1. 前期调查在实施治理工程之前，必须进行详细的调查，了解巷道围岩的变形情况、变形机理、变形程度等，为后续的治理工作提供科学依据。
2. 巷道围岩变形治理技术（1）预应力锚杆支护技术：预应力锚杆支护技术是目前比较成熟的巷道围岩支护技术，通过预应力锚杆对围岩进行受拉支护，有效控制围岩的变形。
（2）悬索锚索技术：通过在巷道顶部设置悬索锚索，对巷道围岩进行稳定支护，有效控制围岩的变形。
（3）岩体喷浆加固技术：在巷道围岩出现严重变形时，可以采用岩体喷浆加固技术对巷道围岩进行补强，增加围岩的承载能力。
3. 巷道围岩变形治理工程实施步骤（1）测量设计：根据前期调查的结果，制定巷道围岩变形治理工程详细设计方案，确定治理工程的具体实施方案。
（2）材料采购：按照设计要求和实际需要，采购必要的支护材料和设备。
（3）施工实施：根据设计要求，组织施工人员进行巷道围岩变形治理工程的实施工作，确保施工的安全、质量和进度。
（4）监测和评估：在治理工程实施过程中，要不断进行巷道围岩变形的监测和评估，及时发现问题并进行调整和修正。
四、巷道围岩变形治理工程质量控制为了保证巷道围岩变形治理工程的质量，必须严格按照设计要求和施工规范进行施工。
巷道围岩变形机理与维护实践
孟 凡 永 路 亚 军 （ 山东 省兖矿集团 兴隆 庄煤 矿掘进二队）
摘Hale Waihona Puke ： 巷 道 变形 是 煤 矿 经 常遇 到 的 问题 ， 给 煤 矿 造 成 了一 定 的安
全隐患 ， 为 了使 围 岩 得 到 有效 控 制 ， 进 行 了大 量 的 支 护 探 索 ， 总 结 起
煤矿 现代化 ， ２ ０ １ ０ — ０ ６ — １ ５ ．
破 碎 时加 大锚 杆 密度 ， 锚 杆 间排 距 为 ０ ． ８米。
（ 上接第 ２ ２ ７页 ）
兖州煤业股份有限公司兴隆庄煤矿掘进副队长。
对应 的摊 铺 和粉 碎 设备 。依 据 现 场 实验 ， 松铺 厚 度一 般控 保持 相邻 区段互 相 重叠 ， 从 而保证 没 有漏压 和 死角 。对 于 制在 ３ ０ ｃ ｍ 以内 ， 压 实厚 度 小于 ２ ５ ｃ ｍ。 在 上 土 之前控 制 好 路 堑和 路堤 的 分界 ， 桥 台必须 碾压 紧 密平 实。 对于路 堤 可 松 铺 厚 度 ，在 已经 碾 压 好 的 土层 表 面 撤 相 应 的 石灰 方格 以采取加宽 ５ ０ ｃ ｍ 保障路基成型之后整平。④路堤养生。 网。对于 ９ １区时直 接摊 平 、 碾压和 密实 ； ９ ４区时必 须运 用 高速 公 路建 设 中 ， 除了要保 障路堤碾 压 、 推平 ， 同时还 必 须 推 土机 将 其 推平 ， 在 平地 机精 平 的涂 层 之 上 画上相 应 的灰 控制 水 量 ，让 掺灰 搅 拌之 后 的含水 量 保持在 最佳 的状 态 ， 线 方格 ， 对比６ ％灰土配 比， 统计 好 每平 方米 对 应 的 石灰 压 实检 验 达 标 之后 再 进行 下 一 步工 序 。 工序 期 间连 续 施 保 证 每道 工 序 紧 密连 接 ， 当遇 见土 层压 实 之后 不 能 及 用量 ， 再 让 人 工 摊 铺均 匀 ， 对 于含 水 量 很 大 ， 不 能拌 合 的 ， 工， 及 时对 路 必须 先 用铧 犁 晾晒 。（ 高速 公路 土层 的粒 径控 制。根 据施 时施 工 的采取 养生 覆盖 的措施 对路 基进行 保护 。 做 好相 应 的保湿 、 防风 化保 护。 工 要求 ， 膨 胀土 施 工 中 ， 最 大 的粒径 必须 小于 ５ ｃ ｍ， 当土 的 堤 的边坡 防护 工程 施工 ， ５ 结语 含 水 量较 大 时 ， 生 石灰 不 能彻 底减 小含 水 量 ， 更 不 可 能彻 综 上所 述 ， 在 高 速 公路 建 设 中 ， 膨 胀 土是 影 响工程 建 底 消 除膨 胀 ， 因此 ， 石灰 料和 土块 不 能充 分 的结合 。温度 降 设质 量 的特殊 土质 ， 对于工 程 建设具 有 极大 的破 坏力 。 因 低时， 水 分不 会轻 易 蒸发 ， 经 过碾 压 形成 粘 土饼 ， 很 大 程度 在 实际高 速公 路建 设 中 ， 我们 应 该从 膨胀 土 的物理 、 化 地 影 响 了高速 公 路 路基 的质 量 。在 高速 公 路 现场 施 工 时 ， 此， 学特 性 以及相 关环 境 土质 和特 殊地 理气 候 ， 通 过 特殊 膨 胀 必须 利 用相 应 的摊平 拌 合机 械 交叉使 用 ， 让 土 颗 粒在 ３ ｃ ｍ 改善膨胀 土 性 能， 保证旋 工质 量。 以下。 让 土 中 的水 分和 土充 分 结合 ， 从 而从 根 本上 减 少土 土路基 处理 和施 工工 艺 ，
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21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
井巷工程 难维护巷道围岩变பைடு நூலகம்控制技术
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
复杂条件下掘进巷道支护技术应用分析
复杂条件下掘进巷道支护技术应用分析【摘要】随着现代经济社会的快速发展与持续推进，社会发展对煤矿资源的需求量逐渐提升，带动着煤矿企业的持续发展。
然而，随着煤矿企业对既有资源开采强度的不断加大、开采深度的不断延伸，煤矿开采区域，特别是集中性煤矿开采区域所处的工程地质条件更加复杂与多变。
在此过程当中，地质条件对煤矿开采产生较大的影响，要求在掘进过程中对整个工作面进行良好的支护。
基于此，本文首先介绍了掘进巷道围岩破坏机理，其次分析了巷道的支护形式，重点探究支护技术的应用。
希望能为煤矿的采掘工作安全性的发挥提供重要的理论依据。
【关键词】复杂地质条件煤矿掘进支护技术应用分析现如今，我国煤矿开采主要为地下开采。
在煤矿生产中，井巷工程是一个不可或缺的环节。
在某些条件下，特别是软岩巷道等复杂条件下，如何对围岩变形量加以有效控制，是目前各煤矿生产企业和相关科研院所的重要研究方向，只要很好地解决这一难题，它就能够提供有效的煤矿生产空间，同时也能够保障煤矿生产的安全进行。
本文首先阐述了掘进巷道围岩破坏机理，而后又对支护形式加以分析和探究。
1 掘进巷道围岩破坏机理如果巷道在煤岩层中掘进，当巷道开挖以后，围岩的原岩应力出现失衡，而后会逐渐趋于稳定，形成新的应力平衡状态。
这种新的平衡应力一般为弹、塑性分布，主要由岩石的强度而定。
由于岩体受到的初始应力较大或岩体具有较低的强度，当巷道开挖后，巷道围岩的应力将会远远高于岩体的屈服强度，掩体就会出现塑性变形，此时应对巷道进行支护，以防止巷道围岩发生失稳破坏。
当巷道掘进后，巷道围岩就会暴露出来，从而使得某些位置形成应力集中现象，这些位置主要有：第一，巷道两帮岩梁支撑点处；第二，岩梁断裂后与巷道的点接触处。
可以结合岩体力学理论，确定巷道围岩的应力分布情况。
巷道掘进后的主要特征有：（1）巷道掘进之前，巷道围岩的各个质点均处于受力平衡之中，而巷道开挖后，巷道围岩的应力平衡状态遭到破坏。
但巷道围岩还受到其他应力，它既是其他介质的载荷，也为其他介质提供一种反作用力，这可以防止巷道围岩发生一定的变形，从而保证了一定的巷道空间。
深井巷道围岩控制课件
及时进行支护
在围岩开挖后，及时进行支护，防止 围岩发生过大变形和破坏。
强化防水排水措施
采取有效的防水排水措施，防止地下 水对围岩稳定性的影响。
加强监测和预报
通过现场监测和预报，及时掌握围岩 的变形和破坏情况，为采取有效的控 制措施提供依据。
04
锚杆（索）支护设计
锚杆（索）支护的基本原理
锚杆（索）支护是一种主动支护 方式，通过锚入围岩的锚杆（索 ）对围岩进行加固，提高围岩的
围岩控制是矿山、隧道等地下工程中 非常重要的技术手段之一，可以有效 降低事故发生的风险，提高工程的经 济效益和社会效益。
围岩控制的重要性
围岩控制对于保障矿山、隧道等地下工程的安全至关重要。 在地下工程中，围岩的稳定性和安全性直接关系到整个工程 的安全生产和人身安全。
不稳定的围岩容易引发各种事故，如冒顶、片帮、涌水等， 严重威胁工程的安全生产和人身安全。因此，采取有效的围 岩控制措施是非常必要的。
在中国平煤神马集团平禹一矿的深井巷道支护工程中 ，采用了U型钢支架、锚网索支护及让压注浆等综合 支护技术，成功地解决了深井巷道围岩控制难题。
研究展望
针对深井巷道围岩控制存在的 问题，应进一步加强研究，开 发出更加高效、可靠的支护技
术和装备。
应加强对深井巷道围岩力学特 性的研究，为支护设计和施工
提供更加科学的依据。
确定巷道围岩力学属性
确定巷道断面形状和尺寸
根据围岩的力学属性，合理选择支护方式 和材料，确保支护效果和稳定性。
根据围岩的变形特性和稳定性，合理设计 巷道断面形状和尺寸，提高巷道的整体稳 定性。
确定合理的支护参数
加强施工质量控制
根据围岩的力学属性和变形特性，合理选 择锚杆、钢拱架、喷射混凝土等支护材料 和参数，确保支护效果和稳定性。
巷道围岩分次控制方法及支护技术
巷道围岩分次控制方法及支护技术摘要：巷道支护是伴随煤矿生产的永恒课题，随着煤矿开采深度和强度的不断增加，矿井开采条件越来越复杂，回采巷道在开采扰动下，出现矿山压力显现剧烈，围岩破碎，变形量大，影响巷道的正常服。
目前为了满足大型现代化矿井安全、高产、高效的要求，许多生产矿井回采巷道断面都不断增大，巷道长度也急剧增加，这些都对煤巷支护，特别是锚杆支护提出了更为严格的要求。
使得煤巷锚杆支护技术凸现很多理论和应用问题，本课题围绕巷道锚杆支护技术进行分析，并给出解决方案。
关键词：巷道围岩；控制方法；支护技术一、煤矿巷道围岩支护集中表现的问题煤巷变形机理和变形过程认识不充分，大多数煤巷锚杆支护按一次支护设计，巷道锚杆支护密度过大，支护材料浪费惊人，巷道的支护费用往往高达巷道工程总费用的50%以上，但由于煤巷变形的不可抗拒性，锚杆锚索支护性能与煤巷围岩变形不协调，支护效果不理想;过高的支护参数极大地增加了掘进时的支护工作量，导致巷道掘进速度慢、采掘紧张，影响矿井的安全、高产、高效。
二、我国的锚杆支护技术发展目前，锚杆支护是最为普遍的一种支护方式，尤其近年来，我国锚杆支护技术有了长足的发展，锚杆支护的优越性已经得到充分的证实。
不管是受开采动压影响的采准巷道，还是受开采动压影响的开拓巷道，其实用性已经得到了普遍的认可。
我国的锚杆支护技术是在上世纪八十年代从国外引进的，在过去的二十年间专家和学者作了大量的研究工作使得锚杆支护理论日趋完善、支护技术得到快速发展,锚杆支护作为主动支护形式，通过改善围岩体受力状况和提高围岩体强度来充分发挥围岩自承载能力，取得了显著的技术经济效益。
然而大量工程实践表明:巷道围岩的赋存条件很大程度上决定了锚杆的锚固质量，当巷道围岩条件比较差，节理裂隙大量发育时，锚杆锚固质量难以保证，难以在巷道浅部围岩形成稳定、有效的锚岩体，难以控制破碎围岩巷道的急剧性变形，导致大面积锚网支护失效、甚至发生巷道冒顶和垮塌事故。
井巷工程：巷道围岩的变形与破坏
三、巷道围岩的变形与破坏
(一)围岩的弹性与塑性变形
应力平衡被破坏
巷道开掘
新的应力平衡
应力重新分布
弹性变形 塑性变形
(二)围岩的流变变形 巷道围岩应力、应变随时间的延长而变化，这种性质称为流变性 。
第三章 井巷矿压
(三)围岩的结构面变形 •围岩节理、裂隙十分明显或者围岩破坏严重时， 岩块相互错位、滑动，裂隙张开或压缩变形占主 导地位，岩块本身的变形占次要地位，这种变形 称结构面变形。
•围岩的变形都会或多或少地存在着结构面的变形。
Байду номын сангаас
第三章 井巷矿压
(四)围岩的破坏
围岩变 形发展 的两个 阶段
变形
破坏
围岩的破 坏类型
顶板悬垂与冒落 侧壁鼓胀与滑落 底板鼓胀与隆破
巷道围岩控制技术的分析研究
巷道围岩控制技术的分析研究摘要：随着煤炭能源需求量的增加，煤矿开采深度和频率也在增多。
其中，锚杆支护技术在我国中浅部煤层对称断面巷道的支护中广泛应用并取得了良好的围岩控制效果。
但矿井进入深部开采后围岩应力环境复杂，同时大倾角煤层回采巷道常采用斜梯形等非对称断面，非对称巷道断面的围岩结构使得其承载状态异于普通浅部煤层对称断面的巷道，传统的锚杆支护难以取得理想的围岩控制效果，巷道掘成后易发生显著变形及整体结构失稳。
因此，需研究并提出巷道围岩变形控制技术，控制巷道掘成后的变形量以保证正常使用，有诸多学者曾对此进行了研究并取得了丰富的理论和现场实践效果。
关键词：巷道；围岩；控制技术引言在煤矿开采中，煤巷锚杆支护技术一直都是维护围岩稳定性的关键所在，也是实现煤矿高效安全开采的强有力保障，且其还具有支护成本低的优势，能够显著改善井下作业环境，还可提高矿井的经济效益。
锚杆支护机理有悬吊理论、组合梁理论、减跨理论、组合拱理论、预应力支护理论、围岩强度机理以及围岩松动圈理论，这些理论的研究为锚杆支护技术提供了很好的突破口，推动着锚杆支护技术不断走向完善。
目前，在巷道围岩控制中，多采用联合支护形式，该技术的支护体具有整体性，锚索预应力范围大，且适量的变形还有益于对围岩的控制，其内部压力在开采中可得到释放，给巷道两帮及顶底板留有变化余地，进而保证围岩能够在可控的范围内产生变形。
所以，随着巷道围岩控制技术地不断深入研究，以锚杆支护为主体的锚网索联合支护技术在巷道围岩中得到了很好的应用。
1巷道围岩锚固机理1)锚注加固机理分析。
锚注支护技术结合注浆加固和锚喷支护的优势，首先利用中空锚杆进行围岩注浆，填充内部裂隙，提高围岩整体的完整性，然后进行挂网喷射混凝土，实现对巷道变形的有效控制，提高巷道围岩的稳定性。
通过锚注支护，可以有效改善锚固围岩的力学性能，增强围岩峰后残余强度，提升巷道稳定性，较单纯进行注浆支护或单纯进行锚杆主动支护效果要好。
浅析深井高应力巷道围岩变形特征及控制
浅析深井高应力巷道围岩变形特征及控制摘要：随着我国经济的不断发展，我国对煤炭资源的需求也越来越大，目前许多大型煤矿经过几十年的开采，浅部煤层已经接近枯竭，因此煤矿纷纷开始向深部挖掘。
煤矿向深部开采意味着煤矿的开采工作将在高应力环境中工作。
本文中，我们对深井高应力巷道围岩的变形特征进行分析，提出了控制围岩变形的一些具体措施。
关键词：深井高应力；围岩变形特征；控制措施因为煤矿逐渐向深部挖掘，所以在开采过程中经常出现巷道严重破坏的情况，并且开采工作面的围岩稳定性也极差。
为做好深井巷道的支护工作，保证开采作业的安全进行，我们有必要分析高应力下巷道围岩的变形特征，并且要针对变形特征采取合适的控制措施，以保证煤矿的正常工作和安全生产。
1 深井高应力巷道围岩的变形特征以十三矿为例对深井巷道的围岩形变进行分析。
该矿井地质属于二叠纪，并且该矿井所在矿区已经有了几十年的开采历史，目前其开采主要是深井开采，因此该矿井符合深井巷道围岩变形特征的研究要求。
1.1 该矿井巷道的现状经过几十年的开采，该矿井巷道以及围岩出现了许多的问题，主要表现在以下几方面。
第一，巷道内的地压明显增高。
在矿井进入深部开采后由于矿井深度以及巷道围岩复杂应力结构的影响，巷道围岩所受压力明显提高，围岩变形比较明显，因此开采过程中经常出现支护失效等问题，这给开采作业带来了严重的安全隐患，影响了开采的持续进行。
第二，深井巷道围岩强度低，巷道地形复杂。
由于深度的增加，巷道围岩的主要构成成分也发生了明显的变化，深井围岩的成分主要是膨胀性较高的矿物质以及粘土含量高的矿物质，这种围岩在高应力的作用下变形十分明显，因此巷道呈现出软岩巷道的特征。
第三，深井巷道底板膨胀以及顶板下沉现象比较严重。
由于深度的增加，巷道顶板所受的压力也在不断增加，再加上巷道围岩多为软岩，因此巷道内顶板沉降现象比较严重。
并且，深井巷道内的水平应力也在增加，以至于底板膨胀的现象频繁发生。
第四，深井巷道对受力十分敏感，经常出现突然失稳的状况。
浅谈深部围岩变形基理及控制技术
浅谈深部围岩变形基理及控制技术张军亮刘树德摘要黑龙江省龙煤矿业集团鸡西分公司开采于1906年，已有百年历史。
鸡西分公司东海煤矿成立于1958年，已开采50年，随着开采时间的增加，矿井逐步向深部延伸，浅部煤层已全部开采完，矿井现已进入深井开采阶段，开采最深达1005米，属黑龙江省开采最深矿井。
浅部原岩体多数处于弹性应力状态，但进入深部以后，在高地应力以及采掘扰动力等的作用下，浅部表现为普通坚硬的岩石，在深部可能表现出大变形、难支护的软岩特征，即矿井由浅部的硬岩矿井转化为软岩矿井，提高井巷工程施工和支护难度。
东海煤矿通过在五采32#层四段风道进行深井支护实验，使用全程锚固高预应力锚杆和锚索联合支护，在开采深度达950米条件下，一次实验成功，解决了制约深井开采井巷工程支护的难题，为矿井的长远发展奠定了基础，增加了矿井的可采储量，提高了矿井服务年限。
关键词开采深井支护全程锚固锚杆锚索联合支护一、矿井概况东海煤矿位于鸡东县东海镇内，井田走向11公里，倾斜3公里，井田面积33平方公里。
该矿井于1958年由农垦局建井，1997年建成二段皮带井，设计能力120万吨。
通过近两年技术改造，主要改造了通风系统、供电系统及副提升系统，现矿井实际生产能力140万吨/年。
截止2006年底，矿井可采储量5110.3万吨。
由于东海矿开采有近50年历史，浅部煤层现已全部采完，进入深部区开采。
进入深部区开采后，在高地应力以及采掘扰动力等的作用下，浅部表现为普通坚硬的岩石，在深部可能表现出大变形、难支护的软岩特征，即矿井由浅部的硬岩矿井转化为软岩矿井，矿压比浅部大，井巷工程支护困难，给掘进及回采带来一定困难。
在采空区两侧的开拓巷道经常发生冒顶、片帮事故，严重影响安全与生产。
通过近两年的探索，我们已经解决深井支护问题。
二、巷道支护基本参数东海矿主采32#层、35#层1、东海煤矿32、35层柱状情况柱装图见表1所示32层与35号层间距45.8 m。
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2021/ห้องสมุดไป่ตู้/10
11
松动爆破
2021/3/10
12
巷道一侧或两侧布置巷峒
巷道一侧布置巷硐后效果示意图
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顶部构建软弱区应力转移原理与技术
鲍店矿-430m水平胶带输送机硐室围岩松软，分层开采的 采煤工作面多次从大巷上方通过，需保护受强烈采动影响 的机头硐室。方案：硐室顶部构建弱化区。
破坏过程：沿巷道断面各个方向的位移速度各不相同，总是 从剧烈变形的部位发生裂纹，鳞状剥落，变形破坏区域逐渐 扩大，最终导致整个支护系统的失稳
2021/3/10
3
二、难维护巷道的类型
难维护岩巷的类型
第一类，围岩软弱型，即软岩巷道 第二类，采动影响型，即动压巷道 第三类，深井高应力型，即深井巷道 第四类，上述三类巷道的复合型
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图 3-4 有无应力转移巷时硐室围岩应力
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底部构建软弱区应力转移原理与技术
蒋庄矿回采工作面从大巷胶带机硐室群上方通过，机头底部 有1.8m深的基础，要求不底鼓，基础不受破坏。为此在巷道 底板构筑松动弱化区，以降低硐室周围、特别是底板的围岩 应力。硐室埋深约340m，围岩主要为砂质泥岩。
扩刷后轮廓线 2
1
3
皮带中心线
原巷道轮廓线 2
张紧绞车硐室
电机硐室
1
3
南翼一部强力皮带机巷
3下307材料巷
3上307材料巷
转载机巷
操作室
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硐室治理的技术思路
硐室
开掘的底板巷道
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爆破松动区域
24m
30m
3上307工作面采空区 拟开采的3下307工作面
高应力硐室
19
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9
三、围岩应力转移的控制原理与技术
式中：R－塑性区半径；a－巷道半径； P0－原岩应力；Pi－支护阻 力；c－岩石内聚力；Φ－岩 石内摩擦角；u0－巷道周边 位移；G－围岩剪切模量。
1s i n
Rap0cpictc gc1t gsi n2si n
u02 sG i n ap0cct g R2
2021/3/10
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深井巷道
根据我国煤矿的巷道支护 技术水平和地质条件，一 般将800m作为深部开采的 标准，部分软岩矿井的深 部开采标准可定为600m或 更浅。
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8
难维护岩巷成为重点
我国国有大中型煤矿开采深度每年约以10m的速度向深部增 加。一些老矿区和缺煤矿区相继进入深部开采阶段。
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6
软岩的概念
地质软岩：单轴抗压强度在0.5~25 MPa的松散、破碎、软弱及风化膨 胀性一类岩体的总称。
工程软岩：在工程力作用下能产生显著塑性变形的工程岩体 。工程岩 体是软岩工程研究的主要对象，包括岩块、结构面及其空间组合特征。 工程力是指作用在工程岩体上的力的总和，可以是重力、构造残余应 力、水的作用力和工程扰动力以及膨胀应力等。显著塑性变形以塑性 变形为主的变形量超过了工程设计的允许变形值并影响了工程的正常 使用。包括显著的弹性变形、粘弹塑性变形，连续性变形和非连续性 变形等。
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动压巷道
煤层开采引起的采动应力通常 在原岩应力的3~10倍左右，将 造成回采巷道、受跨采影响等 巷道的严重破坏。
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软岩巷道
是指在工程力作用下能产生显著显著的塑性变形和非连续 变形的巷道。工程力指作用在巷道围岩的力之和，包括自 重应力、残余构造应力、水的作用力，采动影响力及膨胀 应力等。
松软破碎＋高应力
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难维护岩巷的变形破坏特点
该类巷道具有围岩破碎严重，塑性区、破碎区范围很大，蠕 变严重。巷道围岩变形少则几百毫米，多达1.0~2.0m。巷道 在服务期间需要进行不断的维护与返修，特别是它们的两类 或三类的复合型，问题更为突出。
破坏方式：软岩巷道破坏是一个渐进的力学过程，总是从某 一个或几个部位开始变形、损伤，进而导致整个系统失稳。
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3 2
1
14
技术关键：在硐室上方两侧开掘两条与硐室平行的小断面巷 道，然后在巷道间进行松动爆破，在硐室上方构建一个宽 19m、长60m的松动弱化区。
效果：应力转移后最大应 力集中系数仅为2.6，是无 松动弱化区时的30%。
实测表明：受采动影响期 间，硐室顶底板移近量 24mm，两帮移近量31mm， 保持了硐室的长期稳定。
以往的研究多注重加固围岩和支护技术，但是位移 u0随围
岩应力P０的变化非常显著，对此却研究很少。故降低围岩应
力是在深井、软岩、动压条件下保持巷道围岩稳定的重要技
术发展方向。
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开槽孔
开槽后应力向深部转移。槽孔可在底板、两侧或全断面
巷道周边开槽孔后的应力分布
Ⅰ－围岩应力较低区；Ⅱ－应力升高区；Ⅲ－原岩应力区
难维护巷道围岩变形控制技术
概述 难维护巷道的类型 围岩应力转移的控制原理与技术 巷道围岩注将加固原理与技术 合理的支护方法 工程实例
2021/3/10
1
一、概述
岩巷难维护的原因
围岩松软破碎：单轴抗压强度<10～20MPa 深井（自重应力）
高应力 采动应力（原岩应力的3～6倍） 构造应力
开采深度加大，岩体应力急剧增加，地温升高，当岩体应力 达到或超过岩体强度时，有关岩体力学的若干问题由量变逐 渐发生质变，造成资源开采的极端困难，并引发矿井重大安 全事故危险性增加，严重威胁矿井的安全生产。
我国煤炭储量大部分埋藏在深部，埋深大于600 m 和1000 m 的储量分别占到73.19 % 和53.17 %。
3上煤
－244.61
3下煤
－278.61
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硐室
－302.8
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煤层开采影响
南大巷 南翼二部强力皮带机巷
90-4
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3下307切眼
3下307运输巷 3上307运输巷
3下307材料巷 南翼一部强力皮3上带30机7巷材料巷
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南大巷 第四联络巷
南翼二部强力皮带机巷
56500
现场实施方案
南大巷 第四联络巷
要保护硐室
1.0m 4.0m 卸压巷
1.0m 卸压巷
南翼二部强力皮带机巷
操作室
14 张紧绞车硐室
2 电机硐室
卸压巷
南翼一部强力皮带机巷
53 转载机巷
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20
技术关键：在硐室底板两侧开掘小巷道，两巷道之间深孔松动 爆破形成弱化带，以达到应力转移的目的。