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。

2009年第1期能源技术与管理交叉点区域软岩巷道围岩治理技术实践与应用宁帅1，冯光明1，牛建春2，李建辉1，韩晓东1(1.中国矿业大学矿业学院，江苏徐州221008；2.永城煤电集团新桥煤矿，河南永城476600)［摘要］简要介绍了采用墩柱、锚索、注浆联合支护方式治理新桥煤矿井底车场3#交叉点区域软岩巷道的基本方法与措施。

该技术为类似条件下交叉点区域软岩巷道的根本治理提供了有效技术途径，具有一定的实用和推广价值。

［关键词］交叉点；软岩；组合锚索；墩柱；高水速凝充填材料［中图分类号］TD353［文献标识码］B［文章编号］1672蛳9943(2009)01蛳0004蛳031概况井底车场是矿井生产的咽喉，井底车场因其位置的特殊使得工程技术人员在设计和施工过程中对其格外关注。

新桥煤矿在建井期间，井底车场3#交叉点区域掘出不足三个月，变形严重，U型钢腿部受挤变形，锚索受力过大被拉断，局部出现底鼓。

3#交叉点区域平面图如图1所示。

图13#交叉点区域平面图2地质条件及破坏原因分析2.1地质条件区域围岩条件差，由图2得知，顶板为断层破碎带形成的无层理泥岩；巷道顶板淋水含刺激性化学物质，降低了锚杆锚索的锚固性能，使成份为泥质粉砂岩的巷道底板软化，降低了底板的稳固性。

2.2围岩应力条件交岔点巷道间空间位置较近，似三角形岩墙几何体窄小，开挖引起的应力相互复合（多次）叠加，在集中应力的作用下，随着时间的发展围岩将产生蠕变，塑性区范围增大，最终发生流变破坏。

这是3#交叉点交岔点邻近区域变形与破坏的主要原因。

2.3围岩支护条件巷道采用以高强螺纹钢锚杆、网喷为主体并用锚索进行增强的支护方式，对围岩控制均一，缺乏针对性，帮顶锚杆受力不协调，个别锚杆因受力过大而失效。

该支护体系对大跨度群巷道围岩缺乏有力的控制作用。

2.4爆破施工对围岩破坏的影响普通法爆破会使围岩裂隙发展加快，松动范围加大，特别是牛鼻子尖端处受两侧巷道爆破，爆震影响严重。

注浆技术在深井强动压软岩巷道围岩控制中的应用摘要:本文分析了注浆加固技术基本特点,探讨了注浆压力、注浆孔深、注浆孔间排距、注浆加固部位的确定条件,并且介绍了注浆加固技术在丁集煤矿深井强动压软岩巷道围岩控制中的实际应用。

关键词:注浆技术深井强动压软岩巷道围岩控制1 注浆加固技术基本特点淮南矿区丁集煤矿平均采深已接近800 m,属于典型的深井。

实践证明,巷道注浆技术在深井强动压软岩巷道围岩控制中可以取得良好的应用效果。

由于巷道注浆的有效加固区是周边的浅部岩层,在改变围岩性质方面表现成以下特点。

(1)浅部围岩的应力降低是因为巷道塑性变形的产生,它和未遭破坏的岩体应力解除不同,浅层围岩的适应力不断变小是因为岩石和它的承压力都出现了降低,在这种情况下,围岩已经属于降低区,周边环境对其的制约性也出现了降低,但是尽管这样,围岩的承压能力还是没有发生本大的变化,它的强度主要通过缝隙与缝隙之间的摩擦强度来影响,没有受到任何破坏的岩石的承压力会出现降低。

(2)宏观缝隙的普遍存在使得岩块与岩块之间的孤立不断地加大,连接不再紧密,打破了岩石之间彼此传力机制的完整性,让岩块整体的承压了处于一种随时奔溃的情况下,很快形成,巷道矿压表现为顶板下沉、两帮挤入、底鼓及全断面来压。

注浆加固技术的实施室在围岩变形尚未稳定时进行,所以注浆加固技术的主要特征是考虑围岩变形的动态影响。

因而注浆参数包括与围岩破坏及变形对应的注浆深度和注浆加固体强度,以及注浆孔间排距、注浆压力等与巷道围岩裂隙渗透性能相关的注浆参数。

2 注浆压力的确定注浆压力需要根据巷道围岩具体情况进行确定,对于新掘巷道,注浆终压一般为2 MPa,其他巷道条件要满足的原则:(1)对于岩性软弱的岩体,控制注浆压力不超过抗压强度的1/10。

(2)对于渗透性差的岩体,应加密注浆孔注浆。

(3)对于有明显裂隙的岩体,注浆压力不超过 2 MPa。

(4)对于裂隙发育严重破碎的岩体,注浆压力不要超过1 MPa。

深部极复杂软岩巷道围岩稳定控制技术摘要：本文介绍了深部极复杂软岩巷道围岩的稳定控制技术。

首先，将介绍几种常见的地质因素，包括岩性、构造、水文和采矿排放等，以及对深部极复杂软岩巷道的影响。

其次，介绍了应用于深部极复杂软岩巷道的稳定控制技术，这些技术包括巷道增强、支护技术、加固技术、稳定技术、防治技术等，并举例说明了每种技术的应用。

最后，综合考虑上述因素，提出了深部极复杂软岩巷道的稳定控制原则。

关键词：深部极复杂软岩巷道；地质因素；稳定控制技术；稳定控制原则正文：1. 深部极复杂软岩巷道的地质因素在开采深部极复杂软岩巷道时，地质因素是影响巷道稳定性的重要因素。

常见的地质因素包括岩性、构造、水文和采矿排放等。

其中，岩性是深部极复杂软岩巷道稳定性影响最大的因素，岩石的力学性质及其内部微观结构对巷道稳定性有重要影响。

构造因素指的是岩体的构造特征，如断层、褶皱、翘曲等，构造会影响巷道的稳定状态。

水文因素是指地下水的流量和流向，水文因素会导致岩体的浸润和潮湿。

采矿排放包括巷道排气和卸荷，这些会对深部极复杂软岩巷道的稳定性产生影响。

2. 应用于深部极复杂软岩巷道的稳定控制技术为了保证深部极复杂软岩巷道的稳定性，应当应用适当的稳定控制技术。

常见的稳定控制技术包括巷道增强技术、支护技术、加固技术、稳定技术、防治技术等。

巷道增强技术是指通过增加地表巷道的力学强度，使其更加稳定，常见的巷道增强技术有连续墙、不连续墙、夹层墙等。

支护技术是指把支护构件安装在巷道里，以防止岩石出现裂缝，提高深部极复杂软岩巷道的强度。

常见的支护技术有单搭锚、支护网、支护垫等。

加固技术是指对巷道墙体进行加固，以改善岩体的力学性质，加固技术有夹层注浆、初始张力注浆等。

稳定技术是指控制岩体的稳定状态，以防止岩体塌陷，稳定技术有稳固施工、局部增强施工等。

防治技术是指预防和化解巷道塌陷的技术，防治技术有岩爆、岩护、安全监测等。

3. 深部极复杂软岩巷道的稳定控制原则深部极复杂软岩巷道的稳定控制原则是根据巷道地质及巷道结构特点，结合围岩强度及稳定性的评价，合理选择稳定控制技术，以保证深部极复杂软岩巷道的安全及稳定性。

浅析高应力软岩巷道围岩控制与支护技术孙烈喜（淮北朔里矿业有限责任公司；安徽淮北 235052）摘要:浅析巷道围岩应力及变形表现特征、地应力引起巷道变形简析、高应力软岩巷道稳定原理及控制技术、软岩巷道的支护技术。

关键词:高应力；软岩巷道；支护技术1 引言淮北矿区的地质条件也极为复杂，许多矿井采深逐年增加（特别是南部矿井），目前很多采深已超多800m以上。

许多原来在浅部表现为硬岩特性的矿井，而在深部则表现为了软岩特性。

软岩支护问题更加突出，现已成为制约煤矿安全高效开采的一个重要难题。

2 巷道围岩应力及变形表现特征①变形量大。

许多巷道掘进后，在4-6个月的范围内巷道变形量就超过600mm，有的甚至更大。

巷道变形的主要表现为四周来压，整体收敛变形的特点。

②变形速度快。

在巷道开挖后，初期变形速度在10mm/d以上，而1-2a以后，则变形速度仍然保持在1-5mm/d，并表现为后期巷道表面局部剧烈破坏和支护体失效，巷道变形速度增加等。

③巷道变形持续时间长。

假如选择支护形式不正确，或者支护强度不够，则巷道的变形可持续多年，甚至巷道报废时仍保持较大的变形速度。

3 地应力引起巷道变形简析巷道在很大的水平挤压应力作用下，其顶板与底板岩层承受水平构造应力的作用，而巷道两帮的围岩则由于解除了应力，处于了弹性恢复状态。

因此构造应力主要引起巷道的顶板岩层的挤压破坏，巷道底板岩层则发生屈曲破坏。

4 高应力软岩巷道稳定原理及控制技术1）锚杆支护围岩强度强化理论。

①锚固体弹性模量（E）的变化。

通过单轴实验和平面应变实验，就可测得锚固体的应力-应变全过程曲线，再从锚固体弹性阶段变形可求得锚固体的弹性模量。

一般情况下，安装锚杆后，锚固体的弹性模量会有较大的提高，且还随着锚杆布置密度的增加而增加。

②锚固体破坏前等效内聚力（C）、等效内摩擦角（φ）值的变化情况。

根据一些实验测试，安装锚杆对锚固体C的变化影响不大，在实验条件下最大可将岩体的C提高10%左右；对锚固体等效内摩擦角φ值影响较大，它随着锚杆布置密度的增加而增加，但增加的幅度会逐渐减小。

（上接第105页）摘要:为了研究沿空留巷巷道围岩的稳定性及其控制技术，基于该类围岩的变形特点，分析了高应力采场巷道稳定的影响因素及破坏机理，提出了一种以预应力锚索为核心的综合锚固控制技术；最后，介绍了该综合控制技术在实施过程中应注意的几个关键问题。

关键词:软岩巷道沿空留巷巷道围岩预应力锚索综合控制技术沿空留巷技术能够实现无煤柱护巷，取消区段煤柱的应力集中现象，是提升煤炭回采率降低巷道掘进率重要手段。

目前，赵坡煤矿所开采的14层煤在123采区，为降低生产成本，采用沿空留巷技术。

在施工过程中，按照巷道变形的破坏机理，进而在一定程度上提出：沿空留巷高应力采场巷道以预应力锚索为核心的综合控制技术。

1影响沿空留巷围岩稳定性的因素通常情况下，影响沿空留巷围岩稳定性的因素主要包括：地质条件、赋存环境、工程因素三个方面的原因。

①地质条件。

通常情况下，矿岩体性质、节理裂隙发育程度、产状等共同构成相应的矿山地质条件。

对于地质条件来说，主要是矿体在成矿过程中，或者在成矿后，经过一系列的地质构造运动进而形成的产物。

②赋存环境。

通常情况下，应力环境、地下水环境和温度环境等在一定程度上共同构成巷道工程的赋存环境。

对于赋存环境来说，通常情况下需要综合考虑应力环境。

与其他隧道和水电等地下工程相比，巷道围岩的应力场有着本质的不同，主要表现在：一方面受原岩应力的影响和制约，另一方面受采场应力环境的影响。

③工程因素。

巷道断面形状、跨度，巷道形式、巷道开挖方式以及巷道的支护强度等，在一定程度上共同构成影响巷道工程稳定性构成的因素。

2沿空留巷巷道围岩的破坏机理分析巷道进行开挖后，围岩原有的平衡力状态在一定程度上会发生相应的改变，重新分布应力状态，破碎区、塑性区、弹性区等的状态出现在巷道周边围岩中。

破碎区的围岩产生碎胀变形，巷道开挖空间在一定程度上为围岩变形能量释放进一步提供了补偿空间，使得应力进一步转移到深部，进而在一定程度上重新构建新的平衡状态。