浅论深部软岩巷道支护方式

浅谈煤矿软岩巷道支护技术随着煤矿开采技术的成熟，开采深度的不断深化、开采规模的扩大，巷道损坏程度逐渐的扩大。

软岩巷道支护一直是巷道工程的一个疑难点。

软岩巷道的支护与使用维护优劣程度，直接影响到煤矿安全高效生产。

文章通过对软岩巷道的概念、支护原理、支护原则、支护类型、支护对策等方面进行论述。

标签：软岩巷道；支护；原理；原则1 软岩的基本概念软岩是在特定的环境下，塑性变形明显的岩体。

这种岩体多是泥岩、粉岩等。

软岩的特点可以用软、弱、松、散概括。

在煤矿巷道支护施工中，巷道围岩就是需要施工的岩体；工程力是指岩体上的重力、应力、水作用力、膨胀应力等。

软岩通常分：低强度高膨胀性软岩、高应力软岩、极破碎软岩、复合型软岩四类。

1.1 低强度高膨胀性软岩，围岩质地破碎、强度偏低、遇水变形，对施工中的震动耐受力差。

巷道围岩变形迅速，给支护带来很大困难。

由于软岩中的泥质成分和结构面确定了软岩的特征，导致软岩产生塑性变形。

软岩通常具有可塑性、膨胀性、崩解性、流变性、扰动性等特性。

1.2 我国煤矿开采深度逐年增加，使得一些矿井重力引起的垂直应力骤增，构造应力场错综复杂；在高应力条件下，扰动影响剧烈，围岩破坏程度加剧，涌现新裂纹致使煤岩体积扩大，扩容膨胀。

1.3 极破碎软岩巷道围岩内节理不同、裂隙等结构面，围岩支体破碎、稳定性差。

巷道掘进工作中可能发生冒顶和片帮，给支护作业带来诸多不便。

1.4 复合型软岩指上述3种软岩类型各种组合。

2 软岩巷道支护原理与支护原则2.1 支护原理软岩巷道支护的重点在于发掘自承能力。

支护原理：依据岩层特性，地压来源，运用科学设计方法，使支护体系和施工过程能够适应围岩变形的种种情况，从而达到控制围岩变形、维护巷道稳定的宗旨。

（1）改变思想，支护结构和强度和围岩自承能力相适应，与围岩变形及强度相结合，实践证明，单纯提高支护刚度的做法是难以达到预期效果；（2）适当卸压、加固与支护相结合的方法相辅相成，运筹帷幄，高应力区，需要卸力合理，对变形大的区域，要让度适量，支离破碎区域，进行整体加固；（3）对于围岩变形量测定，及时掌握围岩变形的活动状态，根据测定结果予以反馈，以确定二次支护结构的相关技术参数；（4）坚持综合治理、持续监控的支护思想。

深部软岩巷道支护技术思考摘要：随着煤炭资源作为主要能源地位的不变，在很长时间内煤炭的需求量会保持不变。

但是我国现有煤炭开采的实际情况是，浅层煤炭资源已经被开采殆尽，煤炭开采面由浅入深，开采技术难度越来越大，安全生产系数越来越小。

厚煤层开采导致巷道周边岩体的应力明显增强，进而出现巷道的变形的情况。

巷道的变形为矿井安全生产埋下隐患。

所以要求我们必须加深对深部开采技术的的研究。

关键词：深部软岩；巷道支护；思考1现今煤层深部软岩巷道支护技术现状和问题不同开采条件的深部巷道在高应力作用下有其独特的破坏机理，采用通常的支护方法和手段，巷道支护效果条件差，巷道返修率高，永久性巷道支护后经常出现冒顶、片帮、底鼓等现象，需要多次维护与加固，维护工程量大，支护成本较高，巷道安全生产时刻受到严重的威胁。

深部巷道围岩的地质力学快速测试系统和高预应力、强力锚杆支护系统。

这种支护系统是目前较为有效的一种支护系统。

锚杆支护已经成为我国煤矿巷道首选的、安全高效的主要支护方式，显著提高了巷道支护效果，能够在安全的情况下保证采煤面快速推进，大幅促进煤炭产量的提高。

锚杆支护只能对浅层煤矿巷道的变形起到防止变形的作用。

在深部条件下，巷道围岩出现高地应力，尤其是受到水平构造应力的影响很大。

许多在浅部煤层防治巷道变形的理论和支护手段都失效了。

由于高地应力没有作用在煤层巷道的一个水平面上，导致地应力大小不均，深部围岩体现出非线性大变形的特点。

由于深部复杂的地理环境导致深部巷道支护极其困难，厚煤层巷道变形益成为干扰井下正常安全生产的重大难题。

深部高地应力岩巷矿压显现具有明显不同于浅部的特点，巷道围岩承载力、地应力、巷道原支护结构、松动圈及顶板应力集中导致软岩巷道诱发大变形，地压大，巷道维护困难成为突出问题。

原有支护方式采用的锚杆支护材料强度与刚度小，预紧力低，初期锚固力低，支护效果差。

在集中应力的作用下，巷道围岩发生较大的变形，尤其表现为顶底板移近量加大、锚杆、锚网拉断、两帮内挤、巷道肩部破碎。

煤矿软岩巷道支护技术摘要：煤矿软岩巷道工程支护，尤其是深部高应力软岩巷道支护，一直是矿业工程难点问题之一。

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，软岩问题愈趋严重，直接影响煤矿安全高效生产。

本文分析了软岩的概念及分类，提出了软岩巷道支护对策与主要支护形式，并指出了以后软岩巷道支护新的发展趋势。

关键字：软岩巷道；高应力；支护对策1 引言由于煤层赋存条件的复杂、多变，煤层开采条件的不可选择性，多数矿井的生产和建设都将面临不同程度、不同数量的软岩巷道开掘及维护难题。

特别是服务年限较长的准备巷道、开拓巷道施工、维护，需解决一系列软岩巷道问题，比如巷道自稳时间短、变形大、难维护、返修率高等。

加之多数软岩巷道断面较大，巷道变形破坏的影响因素复杂[1]，在支护设计中，要考虑多方面的影响因素。

软岩巷道的变形主要体现在顶板下沉量较大，两帮收缩、偏帮、底鼓严重。

巷道的变形严重影响到运输、通风、行人的问题，因此寻找合理的支护方式已经迫在眉睫。

2 软岩的概念及分类工程软岩是指在工程力的作用下，能够产生显著塑性变形的工程岩体[2]。

在煤矿巷道支护工程中，巷道围岩就是所研究的工程岩体；工程力则是指作用在工程岩体上的力的总和，它包括重力、构造残余应力、水的作用力、工程扰动及膨胀应力等。

该定义揭示了软岩的相对性，实质即工程力与岩体的相互关系。

当工程力一定时，不同岩体可能表现为硬岩特性，也可能表现为软岩的特性。

而对于同一种岩石，在较低工程力的作用下可表现为硬岩的变形特性，在较高的工程力作用下可能表现为软岩的大变形特性。

按其上述特性，大体上可分为4大类：低强度高膨胀性软岩、高应力软岩、极破碎软岩、复合型软岩。

1)低强度高膨胀性软岩巷道，围岩不仅松软、强度低，而目_遇水软化、膨胀，对风、水、扰动十分敏感。

巷道围岩变形速度快、变形量大、持续时间长，给支护带来极大困难。

软岩之所以能产生显著的塑性变形，主要是因为软岩中的泥质成分和结构面控制了软岩的工程力学特性。

浅析深部围岩巷道支护技术【摘要】由于我国煤矿地质条件较为复杂，巷道支护作为一项重要的煤矿开采技术在煤炭资源开采中具有着重要地位。

传统支护方式已不能满足围岩巷道的支护要求，尤其在遇到不稳定的破碎围岩的情况下。

本文通过综合采用锚注支护工艺、预应力锚索加固等方式、锚网喷注耦合支护技术的描述，介绍了深部不稳定破碎围岩巷道的支护。

【关键词】深部；破碎围岩；支护工艺1、引言随着矿井开采深度的增加，自重应力也随之增加。

由于巷道围岩的集中应力大于其自身强度，巷道会发生各种形式的变形和破坏。

矿山压力显现明显，易发生极具破坏性的冲击地压。

矿井深部岩层中也会出现类似软岩的问题，在进行巷道支护时会遇到很多困难，严重影响煤矿正常的安全生产。

对深部巷道支护问题的研究已显得尤为重要。

深部围岩巷道由于受三高（高温、高围压、高孔隙压力）的影响而产生与浅部围岩巷道所没有的大变形、强蠕变等特征。

岩体单元体所在位置及应力状态示意图见图1。

2、破碎围岩巷道破坏原因分析由于煤矿资源分布地域广阔，加上我国地质复杂，因此建在破碎地带的煤矿巷道极易被破坏。

巷道破坏的特征一般有围岩松软、围岩风化破碎、遇水膨胀严重以及出现严重的巷道底鼓。

综合国内情况，造成巷道破坏的原因有：2.1巷道周围的岩性可能存在的极大差异导致巷道不稳定。

一般来说，岩石类型不同，其抗压强度、硬度、抗侵蚀性都会不同。

而煤矿的巷道围岩并不一定由同一类型的岩石构成，比如巷道位于砂质泥岩中的话，其更容易受到破坏，且受破坏程度会比其他岩层中的巷道严重许多，这是因为泥质成分是砂质泥岩的主要成分，其抗压强度以及胶结程度都比较低。

2.2地下水以及巷道淋水对巷道稳定性产生影响。

在很多情况下，巷道底板会有地下水渗出，顶板某些部位会有淋水，日积月累，会造成巷道积水。

而巷道周围的围岩遇水可能发生膨胀，之后便产生流变，造成严重的片帮及底鼓现象。

同时，水分还会加剧围岩的风化，并侵蚀巷道金属网。

2.3外部环境作用比如岩石软化等情况也会造成巷道不稳定。

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。

论煤矿深井软岩巷道支护软岩巷道支护随着煤矿开采深度增加变得愈加困难，迫切需要寻找和研究新的支护技术以解决工程实际问题。

针对此类矿山需求，本文以软岩巷道支护为研究对象，在阐述了软岩的基本概念和软岩巷道支护现状的基础上，提出了可缩性金属支架结合锚注支护的复合型支护方式，对于巷道围岩控制具有重要意义。

标签：深井；软岩巷道；可缩性金属支架；复合型支护一、软岩的基本概念软岩是软弱、破碎、松散、膨胀、流变、强风化蚀变及高应力的岩体之总称，分为地质软岩和工程软岩两类。

前者是指强度低、孔隙度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含有大量的膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱层；后者是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的工程岩体，工程力是指作用在工程岩体上的力的总和，它可以是重力、构造残余应力、水平作用力和工程扰动力以及膨脹应力等，显著性塑性变形是指以塑性变形为主体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。

工程软岩的基本概念揭示了软岩的相对性实质，即是否为软岩取决于工程力与岩体强度的相互关系。

不同岩体可能表现为硬岩特性，也可能表现为软岩的特性，而对于同一种岩石，在较低工程力的作用下可表现为硬岩的变形特性，在较高的工程力作用下可能表现为软岩的大变形特性。

二、.深井软岩巷道支护存在的问题牵涉到工程安全问题时，人们对此关注度较高。

我国历来重视软岩巷道支护安全，尤其是在当前大多数煤炭进入深井开采模式的背景之下，迫切需要寻找和研究新的支护技术以解决工程实际问题。

但在关于软岩巷道支护理论认识和方法研究方面还是存在一定误差，依笔者来看主要包括以下几个方面：1围岩变形破坏机理。

以往人们普遍认为巷道支护仅是巷道开挖后采取支架支护的过程。

巷道支护是对围岩的支护过程这个说法没什么问题，但必须建立在充分认识围岩变形破坏机理的基础上，只有深入透彻地研究变形机理，才能选择适当的支护时机和支护形式，使支护与围岩变形相协调。

2支护对策。

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。

深部软岩巷道支护技术论文摘要：经过第一次支护，围岩变形能得到释放，等围岩变形速度基本达到稳定后，进行注浆和锚杆支护，根据现场的测量和数据分析，围岩变形速度基本达到稳定状态的时间至少为巷道挖掘1个月后。

0引言随着经济的发展，我国的矿山资源开采日益增多，导致浅部矿产资源的减少，很多矿山的已经进入了深部开采。

在国外的一些国家，如俄罗斯金属矿的开采最深已经达到了2000m，而印度和南非的金矿开采最深已经达到了4000m。

我国煤矿的开采深度也逐渐增年，增加的速度为8-12/m，部分煤矿开采地区如开滦、平顶山、徐州等地其开采深度已经超过了1000m。

深部开采的矿区，岩层具有软岩的特性，巷道围岩一直处于变形的状态。

在目前的矿区开采过程中，深部巷道大变形已经成为主要影响深部工程安全的因素之一，所以深部软岩巷道的稳定问题成了国内外研究的重点。

1深部软岩巷道支护技术根据支护和围岩的相互作用实质，深部软岩巷道的支护技术的可以分为3个阶段：第一阶段为砌碹和金属支架等支护形式。

砌碹主要是采用建筑材料水泥砂浆黏结料石组成承载体，这种承载体一般呈封闭形或者是拱形，可以承受围岩形变产生的压力。

实践结果已经表明，随着围岩荷载的增大，砌碹表现出的承载能力也随之提高。

但是随着目前矿山开采深度的增加，砌碹出现的问题也越来越多，加固双层甚至三层碹体仍然不能满足部分软岩矿井的要求，并且碹体经常由于承载力而遭到破坏，所以对于一些地质条件复杂或者是高应力的软岩巷道不能采取砌碹支护形式。

金属支护形式属于被动支护的范畴，巷道围岩表面放置支架，通过支架提供的外力起到支护的作用。

支架分为刚性支架和可缩性支架，刚性支架会产生一种径向约束力，通过这种力的作用平衡围岩的变形压力，从而减少围岩形变的发生；可缩性支架大大提高了软岩的适应性，利于实现让支平衡，但是随着开采深度的断加，需要对围岩的变形采取控制措施，需要大的支架，支护费用也随之提高，支护效果的改善却一般。

煤矿深部软岩巷道支护方法浅探发布时间：2022-09-01T12:36:42.572Z 来源：《科技新时代》2022年2月3期作者：秦振新[导读] 巷道支护要结合实际情况践行过程化分秦振新中煤第三建设（集团）有限责任公司摘要：巷道支护要结合实际情况践行过程化分析，全面建立多元应用模式，保证相应的支护设计方案都能发挥其实际作用，提升支护效果的同时，减少安全隐患造成的损失。

为此，文章就煤矿深部软岩巷道支护方法展开探究。

关键词：煤矿；深部开采；巷道；支护方法1.软岩概述较为常见的软岩主要分为两类。

第一类是地质软岩，其具有强度较低、空隙率较大的特点，并且围岩结构的胶结效果较差，加之结构面切割或者是风化因素造成的影响，就会出现大量膨胀性黏土矿物，因此，将松散软弱岩层统称为地质软岩。

第二类是工程软岩，在巷道工程力的实际作用环境中，工程岩体出现异常的变形，此时，巷道工程力会集中作用在岩体位置。

与此同时，应力水平的增高，也会提升塑性变形的强度。

2.煤矿深部软岩巷道支护方法(1)明确支护原理针对煤矿深部软岩巷道的情况和特点，完善相应的支护方案，保证支护效果不仅能有效对围岩予以控制，还要对支护时间予以控制。

所谓最佳支护时间，就是将围岩自撑力和以变形为形式转化的工程力达到最大，确保最佳支护时间能满足工程实际需求。

本文以XC煤矿工程项目为例，工程项目SX层为可采煤层，平均厚度为7.1m，并且区域内地质储量较好，可供开采的煤矿储量约为6700万吨，分为东西两区。

其中，东区的倾角为15°以上、西区的倾角为15°以下。

结合煤矿企业制定的基础计划，需要对其进行水平方向的拓展，为了保证稳定性，要对深部开采软岩巷道进行变形控制，主要是因为检测发展拱部喷体出现了锚索、锚杆断裂的问题，且变形下沉量超过400mm。

另外，深部高应力软岩巷道支护处理工序中，巷道在开挖处理工作结束后，围岩的应力参数会重新布局，应力高度集中时巷道围岩进入塑性状态，而在应力向着纵向深层次区域偏移后，其应力的集中度就会随之降低，围岩的强度则会优化。