深井软岩巷道钢管混凝土支架支护研究新进展

煤矿软岩巷道支护探究随着对矿产资源的不断挖掘，煤矿巷道挖掘成为工作中的关键，巷道中受高应力作用出現软岩巷道容易出现围岩松软、支护困难等情况，巷道软岩稳定性差、容易发生变形，对巷道围岩的变形难以控制，本文主要根据软岩巷道稳定性差和易变形的特点，深入研究巷道围岩的力学支护原理、支护材料的选择和正确运用支护技术，对施工中常见的问题进行分析探究，并根据不同巷道选择合适的支护方式提出不同方案，有效解决高应力软岩巷道所产生的问题。

标签：高应力；软岩；支护方式；锚杆支护0 引言在我国煤矿底层中软岩分布广泛，煤炭储量在1000M以下的占比55%左右，随着我国开采深度的增加，我国大部分矿井巷道基本岩层结构多为软岩，深部巷道受高应力和高温度等影响，容易出现开采困难和巷道明显变形的问题，为解决软岩巷道下出现的巷道围岩变形大、稳定性差的问题，软岩支护成为困扰我国煤矿生产的问题之一，软岩巷道支护措施不当易造成巨大的返修量，还使得整个矿区陷入困境，因此，做好巷道软岩支护工作是煤矿矿井采掘工作的关键。

1 巷道变形的原因和支护原理（1）软岩巷道变形的原因。

煤矿开采中面临的一大难题是在高应力作用下的软岩巷道有效支护方式，巷道顶板的不稳定情况会影响到巷道顶板的稳定性，巷道两边的移动或顶板下沉容易导致巷道断面收缩，使得两帮的变形更加严重，从地板岩层方面的受力情况看，巷道地板处于未支护状态，随着巷道的不断挖掘，原本作用于地板岩层上的应力会恢复弹性，但水平应力却增加，会出现变形的情况；若挖掘的方向处于倾斜状态，巷道顶板的岩层会受到较大水平应力影响，出现顶板破坏的现象。

根据地质力学的评估，地应力和高应力是导致围岩和支护发生变形的主要原因，随着采矿深度的不断增加，地应力影响严重的会导致变形甚至是坍塌情况发生。

（2）支护原理。

巷道采掘中，岩体的原始岩应力会重新分布并会出现被破坏的情况，不仅促使围岩自身的裂痕扩展和向巷道空区变形，随之而来的受力情况也会发生变化；对于硬岩巷道由于其高强度可以控制松动区的出现，而软岩巷道的支护，要求向回应力形成一定的塑形区且达到最大承载力为最佳。

软岩巷道支护技术现状及发展趋势白垩系、侏罗系地层弱胶结软岩巷道支护问题是西部地区矿井建设亟需解决的重要工程技术难题。

以西部地区弱胶结软岩巷道支护问题为工程背景，从软岩巷道变形破坏理论、支护理论和现有支护技术等方面进行了归纳总结，结合西部地区弱胶结软岩巷道的变形特性和支护难点，分析了目前巷道变形破坏理论、支护理论及现有支护技术存在的问题，指明未来弱胶结软岩巷道支护技术应在现有支护理论的基础上，开展多层次、全方位的耦合支护理论，支护技术应逐渐向空间耦合、锚网索喷架联合支护技术发展。

标签：煤矿；软岩巷道；变形；锚喷支护；联合支护引言软岩包括工程软岩和地质软岩两大类，其中工程软岩是指巷道开挖过程中因施工扰动、风化、浸水等外力作用形成的具有胶结性差、易风化、软化系数低、自稳能力差等特点的一类岩体[1]。

我国西部地区矿井建设中，穿过的白垩系志丹群、侏罗系安定组、直罗组和延安组地层，具有富水性强、岩性软弱、地址条件复杂等特点。

其中安定组含水软岩层和延安组含水砾岩层为弱胶结软岩巷道施工工程的技术难点。

因此以西部地区弱胶结软岩巷道支护工程为研究对象，提高含水条件下软岩巷道的支护强度、整体稳定性、自身承载能力，具有重要的科学意义和工程实践意义。

1 软岩巷道变形破坏机理分析西部地区矿井建设过程常遇到具有破碎性、高地应力、软弱或极软弱和膨胀性等特性的工程软岩。

该类工程掘进施工和支护难度极大，是西部地区矿建建设面临的最为棘手的问题。

对此类巷道机理的研究要从围岩自身的力学特性、水对围岩的影响以及外力作用的影响等方面展开[2-4]。

1.1 围岩矿物成分和结构西部地区矿井建设遇到的白垩系和侏罗系地层中，岩体中含有大量的蒙脱石和伊利石等大量亲水矿物成分，此外软岩多属于泥状结构或者凝胶结构，遇水和高地应力作用将发生较大的膨胀变形和碎胀变形，加剧巷道围岩的变形。

1.2 水对围岩的弱化作用工程软岩本身具有较低的强度，在水的浸泡作用下，围岩发生强度弱化，强度明显降低，进而使围岩松动圈范围扩大，导致围岩自承能力下降，应力集中程度扩大，进而导致巷道发生底鼓和侧胀等变形，诱发巷道支护结构破坏、失效。

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。

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。

巷道围岩支护进展报告近期，对巷道围岩支护进展进行了全面的调研和监测，现将相关情况进行报告如下：一、背景介绍我们团队日前对某巷道进行了勘察，并发现了一些围岩支护存在的问题。

该巷道的围岩出现了初现裂缝、脱落和变形等现象，给巷道的稳定性和安全性带来了较大的隐患。

因此，我们计划对其围岩开展支护工作并进行长期监测，以确保巷道的安全运营。

二、支护方案为了解决巷道围岩的问题，我们制定了一套综合支护方案。

具体措施包括：1. 预支护：对巷道现有围岩进行清理、加固和修补，以减少初现裂缝的进一步扩展。

2. 钢支护：在巷道壁面进行钢架的安装，以增强围岩的承载能力和稳定性。

3. 锚杆支护：逐步施工并设置锚杆，将巷道围岩牢固地与锚杆连接，增加整体的抗震和抗变形能力。

三、施工进展目前，我们已经完成了巷道围岩的预支护工作。

通过对初现裂缝进行清理和修补，有效减缓了裂缝扩展的速度，并加固了脆弱的围岩部分。

此外，我们还对巷道壁面进行了彻底的检修，确保了支护工作的顺利进行。

四、监测情况为了实时掌握巷道围岩的变化情况，我们安装了一套完善的监测系统。

该系统包括应变仪、位移仪、裂缝计等设备，能够准确测量围岩的变形和位移情况。

在实际监测中，我们发现巷道围岩的变形速度已经明显减缓，相关指标在可接受范围内，显示出支护工作的初步成效。

五、下一步计划在巷道围岩支护的进展中，我们下一步计划是继续进行钢支护和锚杆支护工作。

具体措施包括：1. 钢支护：根据实际情况，安装适当数量的钢架，增强围岩的稳定性和承载能力。

2. 锚杆支护：依据支护设计，逐步进行锚杆的施工和固定，确保巷道围岩与锚杆牢固连接。

六、结论综上所述，我们的巷道围岩支护工作已经取得了初步的进展。

通过预支护工作的完成，初现裂缝得到了有效控制，围岩的稳定性得到了增强。

然而，仍然需要继续进行后续的钢支护和锚杆支护工作，以确保巷道的长期稳定安全。

我们将持续监测巷道围岩的变化情况，进一步改进支护方案，为巷道的运营和安全提供保障。

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。

煤矿软岩巷道工程支护的研究现状与展望【摘要】随着我国煤炭开采逐渐向深部转移，煤矿工作者面临者越来越多的难题。

其中，煤矿软岩巷道工程支护一直是煤炭开采过程中未能彻底解决的难题，软岩巷道支护的状态与煤炭的安全、高效开采息息相关。

近些年经过国内外专家大量的理论研究、现场试验与测试、实验室实验等手段，在软岩巷道工程支护理论和支护技术方面取得了大量可观的成果，但仍有许多技术难题亟待解决。

文章通过分析煤矿软岩巷道支护常用的支护技术，提出了高强度锚杆、锚注支护及联合支护将成为软岩巷道支护新的发展形式，以期能改善煤矿软岩巷道支护现状。

【关键词】软岩巷道；支护；现状；展望1 引言近些年，随着我国经济的快速发展，国家对能源的需求量逐渐增大，极大地促进了我国煤炭工业的发展。

而随着煤炭的不断开采，浅埋深煤炭已经逐步减少，深部开采会成为未来煤炭开采的主要趋势。

而煤炭的深部开采给煤炭行业带来了更加严峻的挑战与难题。

其中，软岩巷道支护是关系到煤矿安全的重要环节。

煤矿软岩巷道工程是软岩工程的一个主要组成部分。

软岩工程是指与塑性大变形工程岩体有关的岩体工程，如软岩边坡工程、软岩隧道工程及软岩巷道工程等。

由于软岩巷道工程所处的复杂工程地质条件，其支护问题一直是困扰煤炭生产的一个主要问题。

因此，有必要对软岩巷道支护现状及相关技术进行探讨，为煤矿开采营造一个安全的工作环境，进一步提高煤矿企业的经济效益与社会效益。

2 软岩巷道支护理论国内外的现状2.1 新奥法20世纪60年代，奥地利工程师在总结前人经验基础上，提出一种新的隧道设计施工方法一新奥法，目前已成为地下工程的主要设计施工方法之一。

新奥法既不是单纯的施工方法，也不是单纯的支护方法，而是充分利用和调动巷道围岩强度与自身承载能力，按岩石力学、围岩支护共同作用原理制定的一套地下工程设计、施工、支护、监测新概念。

它是先用工程类比法确定第一次锚喷的参数，随之进行围岩的监控量测。

经过量测信息反馈来调整支护参数。

深井软岩巷道钢管混凝土支护技术研究【摘要】深井巷道矿山压力控制是深部开采面临的亟待解决关键技术课题之一，而目前从理论和实践来讲，软岩巷道的支护大多采用复合支护形式，往往是支护成本极高，或者达不到预期的支护目的。

而钢管混凝土支护形式是一种即经济又先进的支护形式，如何在软岩巷道中应用好这种支护形式，无疑具有很大的研究价值。

【关键词】深部开采；软岩巷道；钢管混凝土；支护技术1 钢管混凝土支护技术思路的提出刘庄煤矿井田主要可采煤层中，除1煤层顶板多为砂岩以外，其余均以泥岩、砂质泥岩为主，少量砂岩；底板多为泥岩和砂质泥岩。

一般情况下，泥岩的抗压强度较低，砂质泥岩稍高，砂岩较高。

而不同岩性的岩层作为直接顶板的稳定性分类表明：泥岩属不稳定类，砂质泥岩属不稳定-中等稳定类，砂岩属中等稳定-稳定类。

由此可见，本井田除1煤层外，主要可采煤层顶板岩石的工程地质条件均比较差。

鉴于刘庄煤矿即将开始二水平的开拓，煤层埋深将超过1000m，地质条件将更加复杂，现有支护形式已不能满足深井软岩巷道支护强度需求，故提出借鉴桥梁的支护技术提出钢管混凝土支架来解决目前我矿的支护难题。

钢管混凝土支架根据巷道需要可以设计成圆形、浅底拱圆形、三心拱圆形、梯形等形状。

图1为浅底拱圆形钢管混凝土支架示意图。

本文根据钢管混凝土的结构原理，设计适用于深井软岩巷道支护的高强度钢混支架，通过理论计算并试验测试了其力学性能，具有广泛的应用前景。

2 深部软岩巷道钢管混凝土支护研究2.1 软岩巷道支护原理软岩巷道支护的重点应放在充分利用和发挥自承能力上，支护原理是：根据岩层不同属性，不同地压来源，从分析地压活动基本规律入手，运用信息化设计方法，使支护体系和施工工艺过程不断适用围岩变形的活动状态，以达到控制围岩变形，维护巷道稳定的目的。

具体的说，有以下几个方面：1）必须改变传统的单纯提高支护刚度的思想；2）必须采取卸压、加固与支护相结合的方法；3）进行围岩变形量测，准确地掌握围岩变形的活动状态，以确定二次结构的参数，确定补强时间、再次支护时间和封底时间；4）树立综合治理、联合支护、长期监控的支护思想体系。

管理及其他M anagement and other矿井下软岩巷道支护措施研究公维明，徐勤成摘要：矿井下软岩巷道支护措施的研究具有重要的意义。

随着矿井开采规模的增大和开采深度的不断加大，软岩巷道的支护与维护问题显得越来越突出。

软岩问题直接影响安全高效生产。

软岩巷道支护的目的主要是控制围岩变形，维护巷道稳定。

为了实现这一目标，需要根据岩层的不同属性和地压来源，运用信息化设计方法，使支护体系和施工工艺过程适应围岩变形的活动状态。

此外，由于硬岩和软岩上岩体的特点存在差异性，应当选用适宜的支护方法。

对软岩巷道支护措施的研究不仅有助于提高开采效率和质量，还能确保作业的安全性。

关键词：矿井；软岩巷道；支护措施矿井下软岩巷道是指在开采过程中，由于上方的岩石较软，容易发生变形和破坏，从而需要采取特殊的支护措施来维护巷道的稳定性。

矿井下软岩巷道是开采过程中的重要组成部分，其稳定性和安全性对矿的正常生产和人员安全具有重要意义。

然而，由于软岩巷道的地质条件复杂，受地下水、地应力等因素的影响较大，容易发生变形、破坏等问题，给生产带来很大的安全隐患。

因此，研究矿井下软岩巷道支护措施具有重要的理论和实践意义。

1 软岩巷道的特点及支护难点1.1 软岩巷道的特点1.1.1 岩石性质差软岩巷道的岩石强度通常较低，抗压强度一般在10MPa～30MPa之间，甚至有的只有5MPa～10MPa。

此类巷道围岩胶结程度往往较差，且具有强烈的吸水性，当吸收水分后，岩石会膨胀，进一步加剧了巷道围岩的稳定性问题，影响了岩石之间的连接性，这使得软岩巷道在受到外力作用时，容易发生变形和破坏。

加上随着浅部资源的逐渐采空，矿井开采逐步向深部转移，大埋深、急倾斜、高应力环境、构造复杂、围岩破碎、采动影响等因素叠加，给矿井巷道维护带来了更多的挑战。

1.1.2 地下水丰富地下水丰富会增加矿井下软岩巷道的施工难度。

一方面，地下水的存在会影响施工进度，因为需要采取措施排除或减少地下水的影响；另一方面，地下水可能会影响施工质量，如导致喷射混凝土不均匀、锚杆安装困难等。