软岩巷道支护技术的应用

性也不起控制作用。这类岩层的结构面与岩体两者 强度相 差不 大 ， 的稳 定 性 不 仅决 定 于 岩层 的力 学 它
性 质 ， 且 与岩 层 的物 质 成 分 有 关 ， 含 粘 土矿 物 而 如 时， 其水 理性 与稳 定性 都 很 差 ； 一类 为 散 体结 构 ， 另 其 岩层构 造变 化剧烈 ， 一般 多为 断层破 碎带 、 强风化
发育 ， 即使 比较 发 育 ， 由于岩 石 软 弱 ， 围岩 的稳定 对
数， 最终 提高 了 岩体 的完 整性 和 抵抗 力 。根 据 前 苏
联Ｉ ・ Ｏ Ｂ布尔柯 夫 等 的研究 结果 ， 注浆后 砂 岩强 度 增 加 ５ ％ 一７ ％ ， 砂 岩 和 泥 页 岩 可 增 加 到 ２—４ ０ ０ 粉 倍， 岩体 中岩 石强度 的增 大 ， 使支 架 载荷 减 少 ２ ３— ／ ４５ ／ 。注浆后 岩石变形 模量 与天 然模量 相 比 ， 石灰 在
关键词 ： 岩巷道 ； 软 支护 形式 ； 围岩加 固； 压控 制 矿 中图分 类号 ：Ｄ ５ ．５ Ｔ ８ ３ ３ 文献标 识码 ： Ｂ 文章 编号 ：６ ４６ ８ （０ ０ ０ －１０ ３ １７ －０ ２ ２ １ ）８０ １－ ０
近年来 ， 随着 矿 山开采条 件 的 日益复 杂 ， 涉及 所
带 或层 间错动 带 。结 构 面特 别发 育 ， “ 夹块 ” 呈 泥 或 “ 夹泥 ” 态 ， 块 状 岩层 强度 低 ， 定性 差 ， 这类 岩体 稳 对 中巷道 围岩变形 和 稳 定性 有 重 要 影 响 ， 随着 开 采深
岩 中平 均增加 ２３ 倍 ， 片麻 岩 中为２９ ， ．３ 在 ．倍 注浆 还 提高 了岩层 的密度 。例 如淮北 祁南煤 矿位 于泥岩 中 用 混凝 土碹体 支护 的硐 室 ， 开挖 不久就 遭到破 坏 ， 有
根 据 软岩 巷道 围岩 变形 与 压力 显 现特 点 ， 在矿 区工程 实践 中因地 制 宜 地采 用 围岩加 固 、 棚 支 护 架 及 其联合 支护 等措施 ， 取得 了 良好 的效果 。 １ 软岩 巷道 的围岩 加 固 １ １ 围岩注浆 ． 注 浆效果 主要 取决 于围岩 的节理 裂 隙发 育程 度
摘
要 ： 岩巷道 支护 ， 直是 困扰 矿 区生产 建设的一 大难题 。根 据软岩 巷道 变形 力学机制及 软 一
围岩 变形 压力 显现特 点 ， 因地 制 宜地选择 不 同的 支护形 式 ， 不仅 满足 了 支护要 求 ， 而且 保证 了巷道
的 长期稳 定及安 全施 工 ， 取得 较理 想 的支护效 果。
为切 向应力 ， 使巷 道周 边 裸 露 的 自由面保 持 无 径 向 应 力状 态 ， 使径 向应 力 减少 到仅 用 较小 的支 护 阻 或 力就 能维持 长期稳 定 的状 态 ， 这种 作 用 即通 常 说 的
成拱作 用 。锚 喷 支护成 拱作用 取决 于围岩 的原岩应
力水平 、 围岩 的岩体 强度 和流变 性 、 以及达 到稳定 平
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现
代
矿
业
Ｍ ＯＲＤＥＮ Ｉ ＮＧ Ｍ ＮＩ
总 第 ４ ６期 ９ ２ １ 年 ８月 第 ８期 ００
软岩巷 道 支护 技 术 的应 用
岳 国均 郭 瑞
（． １ 马钢集 团设计研 究院；． ２结 构 类 型 可 分 为 两 类 … 。一 类 为 软 弱结构 岩层 ， 主要有 粘土胶 结 的粉砂 岩 、 泥岩 及泥质
页岩等 ， 在第三纪以来的煤系地层较为多见 ， 这类岩 体 不仅成 岩程 度较 差 ， 岩体 强度低 ， 往往含 有较 多 且 粘土矿 物 ， 水理性 与稳定 性都 很差 。由于成岩 晚 ， 其 受 构造变 动相 对 比较 轻微 ， 中 的结 构 面一 般 不甚 其
些 硐 室多次 翻修 ， 难 于维 护 ， 来 经过 钻 孔 注浆 ， 仍 后 围岩变 形才趋 于稳定 ， 护效果 很好 。 维
１２ 锚 喷支 护 ．
岩体经锚 喷后 巷道沿 径 向挤压 的岩层 压力转换
度 增大 ， 整体岩 层也 会呈现 散体结 构状 ， 软岩 的不稳 定 性将更 为 明显 。
围岩 裂 隙发育 ， 张开度 较大 ， 浆液 渗透性好 。浆液 注
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 ， 成为 影 响矿 区发 展 和 并
矿井经 济技术 效益 的 主要 因 素之一 。
入岩 石较大 的微孔 隙 中 ， 使岩石 的宏 观孔 隙度降低 ，
节理 面滑落 ， 帮出现鼓 包 ， 而 围岩急剧 变形而 丧 巷 继 失成拱 作用 。 因此 ， 应适 当增加 锚杆 长度 和密度 ， 其
长度尽 可能超 过 围岩 破 裂 圈 的深 度 ， 助 于对 围 岩 有
岳 国均 （ ９３一） 男 ， １ ｌ 中 人 ， 理 工 程 师 ，４ ０ ０安 徽 省 １８ ， Ｉ１ 阆 ￣１ 助 ２３ ０ 马鞍 山市 。 ｌ０ １
致密 程度增加 ； 液 同岩 石 中的某 些 物 质成 分 发 生 浆
反应 ， 改变 了岩 石 的物 质 组成 ； 岩 体 结构 凝 结后 ， 在
对结 构面进 行充 填加 固 ， 除 了原 先 存 在 于结 构 面 排 空隙 中 的水分 和 空气 ， 变 了岩体 中各 种物 相 比例 改 关系 ， 使破碎 岩 体 重 新 胶 结 成 整 体 ， 善 了力 学参 改
衡 时巷 道 围岩 的移 近量 。 因为 这种支 护 的允许 变形 量 一般 不超过 ８ ０～１０ ｍ， ０ ｒ 围岩 的极 限变形 量 一般 ａ 为 ２ ０ ｍ， 过此 值 ， 板 因 离 层 而 出 现 沿层 理 和 ０ｍ 超 顶
和 围岩 的结构 状 态 。研 究表 明 ， 观 上沿 硐 室 轴 向 宏