高应力软岩巷道锚注支护的数值分析
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复合顶板软岩巷道锚注支护数值模拟研究
复合顶板软岩巷道锚注支护数值模拟研究耿清友(河北理工大学资源与环境学院河北唐山063000)摘要:基于数值模拟软件FLAC3D,对复合顶板软岩巷道锚注支护进行了仿真模拟。
通过分析不同锚注支护复合顶板巷道的变形,可以得到锚注支护使巷道顶板中点的位移量减小75%左右。
对锚注支护前后及不同间排距条件下围岩的应力、位移及最大主应力区的变化情况等进行了系统分析,结果表明,锚注支护显著提高了围岩的强度和承载能力,有效地控制了深部软岩巷道的损伤变形。
关键词:锚注支护 数值模拟 复合顶板中图分类号:T D353+.6 文献标识码:A 文章编号:1006-0898(2010)04-0015-04 我国软岩以及软岩巷道支护技术的研究内容可分为两个方面[1][2],一方面是在软岩支护中起重要作用的锚喷技术,另一方面是具有我国特色的软岩综合控制技术。
锚注技术是利用锚杆兼做注浆管实现外锚内注的支护方式。
通过注浆将破碎围岩胶结成整体,改善围岩的结构及其物理力学性质,既提高围岩自身的承载能力,又为锚杆提供了可靠的着力基础,使锚杆对松散围岩的锚固作用得以发挥,从而有效控制深部软岩巷道的大变形[3]。
文章基于F LAC3D,就复合顶板软岩巷道锚注支护进行了数值模拟,并进行了不同间距下的锚注支护效果模拟和对比。
1 计算模型采用的模型如图1。
其中,模拟的巷道位于3#煤层中,各层的倾斜角均为20°。
岩体的破坏准则选取莫尔-库仑准则[4]。
本文取模型尺寸4 结论通过对1～6图中图形的分析得到以下结论:(1)粉尘进入竖直除尘管道后,一方面随着风流流动,一方面横向随机扩散,在竖直管道内,扩散强度不大,主要是风流对粉尘运动轨迹起主导作用,只有少数粉尘扩散到管道壁面,大部分随风流排出管道。
(2)粉尘进入水平除尘管道后,受气流作用一起运动,靠近壁面的粉尘明显没有管道中心区域的粉尘运动快,少数粉尘扩散到两侧和顶面管壁,因为受到重力作用,更多的粉尘在随风流运动的同时,不断的沉降,落在除尘管道底部。
锚杆参数对围岩稳定性影响的数值分析
也有同步折减关系，式（5）和（6）是两者折减系数
间换算关系。式（4）中 ω 是强度折减法中安全系数
的定义。强度折减有限元方法的基本原理是将岩体强
度参数黏聚力 c 和内摩擦角 φ 同时除以一个折减系数 ω，得到一组新的 c 和 φ 值，作为新材料参数输入， 进行试算；当计算不收敛时，对应的 ω 为隧道的最大 稳定安全系数。
摘 要：结合强度折减法对隧道开挖过程中围岩稳定性进行模拟分析，研究了随着折减系数的变化，隧道围岩塑性区
的变化情况。对于不同的工况，通过对锚杆参数（锚杆长度、锚杆间距和锚杆直径）的模拟比较，得出锚杆长度对改
善围岩稳定性效果最明显，其次是锚杆间距，最后是锚杆直径。结合后云台山隧道工程实例，分析后云台山隧道开挖
───────
收稿日期：2010–04–20
250
岩土工程学报
2010 年
1 计算基本理论
有限元强度折减法是有限单元法与极限平衡分析
法的结合，不仅可以计算内力、位移、塑性区等，还
可以确定洞室的安全系数和潜在的滑裂面。
边坡稳定极限平衡方法采用 Mohr–Coulomb 屈服 准则，安全系数定义为沿滑动面的抗剪强度与滑动面
锚杆支护参数对隧道围岩稳定性影响主要采用数 值力学分析方法进行研究，因为改变锚杆支护诸参数 中任何一个参数，对隧道围岩稳定性都存在不同程度 的影响，要获得这些参数的最佳值，需要进行大量的 试验。显然，通过实测或相似材料模拟实验很难做到 这一点，相反数值力学分析方法特别适用于分析各种 因素的影响规律。为了分析锚杆支护参数对巷道围岩 稳定性影响规律，建立数值分析模型进行力学分析。
图 3 不同锚杆间距工况下围岩安全系数 Fig. 3 Safety coefficient for different anchor spacing
锚杆支护在深部高应力软岩巷道中的应用
锚杆支护在深部高应力软岩巷道中的应用黄前生(淮北矿业集团杨庄矿，安徽淮北235025)随要】探索研究深部巷道围岩变形和破坏机理强支护原则，重点分析影响锚杆支护体系效果的因素，以及深部软岩巷道施工中可能遇到的问题和对策。
，p徽】深部坎岩巷道；锚杆支护体系；影响因素；问题及对策杨庄矿是—个拥有40多年矿龄的老矿，随着矿井开采水平的不断延深，巷道围岩应力逐渐增大，软岩特性显现日趋明显，巷道支护难度也越来越大，往往要前掘后修，经过反复修复才能满足生产需要，对安全构成严重威胁，同时，也制约了矿井生产能力。
针对这种情况，我矿积极寻求与科研院所合作，对我矿深部软岩巷道变形和破坏机理进行全面系统的研究，着重探索适合深部高应力软岩巷道支护技术，取得了较好效果。
1深部高应力软岩巷道围岩变形及破坏特征近年来，随着我矿开采深度的不断加大，尤其在I V2、I¨53等高应力采区，巷道围岩呈现出的流变特征越来越突出，表现出明显的连续介质性，软岩特性臼趋明显，巷道围岩变形以塑性变形为主，变形速度极快，变形量也显著增大且持续时间长，破坏形式主要以破碎状鼓出为主。
具体表现为：初期变形速度快，如不及时进行有效支护，极易发生冒顶、片帮，即使围岩趋于希基定后，在很长一段时间内仍将会以～定的速度处于流变状态。
其次，巷j誊来压剧烈，多表现为四周来压，巷道开挖后不仅帮、顶易发生显著变形和破坏，底板也常常出现明显鼓胀变形和破坏。
另外，巷道围岩的变形极易受扰动影响，对应力变化异常敏感，一旦巷道受到其它采动影响，围岩将会急剧变形、移动和破坏且围岩遇水易崩解，强度会急剧降低。
2深部高应力软岩巷道支护原则软岩巷道和硬岩巷道支护原理截然不同，硬岩巷道支护应设法杜绝周岩进入塑性状态，而软岩巷道支护要想达到理想的支护效果，必须允许围岩进^塑性状态，以便其内部巨大的变形能得以释放，从而使围岩能够达到最佳承载状态。
根据上述深部巷道围岩的变形和破坏特征，不难得出如下结论：即深部高应力软岩巷道支护应从控制围岩的破碎状鼓出入手，选择合理的最佳的支护时间，积极采取有效措施提高巷道支护强度，有效限制围岩的破坏深度，防止巷道围岩在高应力作用下发生较大的变形和破坏。
全封闭锚注支护在高应力软岩巷道中的应用
方面 ： 巷道 围岩性 质差 。８ ４ 外巷道 围岩 主要 ２２ 以泥 岩 、 砂质泥 岩 、 砂岩 、 粉 泥质 粉砂 岩为 主 ， 其 中粉砂 岩 、 岩 由于颗粒 较细 ， 为泥质 胶 砂 多
结， 其强 度相对较 弱 ， 风化 、 水能 力差 ， 抗 抗 遇 水 后 易膨 胀 、 崩解 ， 石 流变 显 著 ， 成 巷道 岩 造 变形 急剧增 加 。 巷道埋 深大 ，周 围采场 大大增 加 了巷道 围岩 的应力 ， 使应 力高度 集中 。 选择 的巷道 支护形 式不 合理 。围岩 较破 碎， 巷道开挖 后 围岩 由于失去 支撑 ， 即松动 立 并产 生裂隙 扩展 ， 支护 不及 时或强 度不 够 ， 若 造成 围岩失稳 ， 短时 间 内致使巷 道变 形 ， 矿压 ｄ钢 丝绳 ： 锚 杆 ７ ０ ７ ０ ｍ 问 排距 纵 砼 一 复注 。 ． 按 ０ ｘ０ ｍ ６结 束语 显现 明显 。而且 采用 半 圆拱 断 面巷 道很难 承 横 挂好 钢丝 绳 ， 二次 挂绳 绳距 可加 密 为 ３ ０ ５ｘ 载有侧 压 、 底压 、 松软 、 胀性 的 围岩 。 膨 ３０ ｍ， 绷 紧 、 ５ｒ 并 ａ 压紧使 其紧 贴岩 面。 在 唐 山矿 业 公 司 ８ ４ 外 巷 道 实 验段 巷 ２２ ３巷 道修复 支护技 术选择 ｅ 喷射 砼及 厚 度 ：初次 喷 ８ ｒ ． ０ ｍ，复 喷 道 中 ， 取全封 闭锚 注联 合支 护 ， 然其 一次 ａ 采 虽 结 合 ８４ 外 巷 道破 坏 原 因 和锚 注 支 护 ７ ｍｍ， 复 喷 ４ ｎｉ ２２ ０ 再 ０ ｉｉ。 ｌ 性 投 入较 高 ， Ｔ 复杂 ， 度慢 ， 是 巷道 服 施 进 但 机理 ， 主要 选取 如下支护 技术措 旌 ： ｆ水泥： 注浆 用 Ｐ ４ ． （ ５ ５ ）喷 浆 务年 限较 长 。 ０ ２ Ｒ 原 ２＃ ； ５ 为检验 全封 闭锚注支 护效果 ， 在 选择合适 的巷 道断面 。 选择巷 道断面形状 用 Ｐ ３ ．Ｒ（ ４ ５ ） ０ ２５ 原 ２ ＃ 。 实验 巷道 中每 ５ ｍ设 １ 个矿压 观测点 ， 观测 从 必须 综合考 虑 围岩的性 质 、地压 的大小 和方 数据 分析 ， 取 全封 闭锚 注联合 支护 ， 采 巷道 顶 ｇ ． 剂： 速凝 占水 泥重 量 ３ ５ － ％。 向， 巷道的服务 年限 、 途及位 置 。根据 ８ ４ 用 ２２ ４２主要支 护技术 参数 － 板下 沉量 、 帮 位移量 、 两 底鼓 量 比半 圆拱锚 注 外巷 道运输 使用要 求 、 断面利 用率 、 围岩 的性 巷 道最终 断面 为使用 断 面 １６ ０ ％以上 ， 巷 支护 分 别降 低 １％，５ ３％。巷道 从 ２０ ５ ２％，０ ０５ 质， 以及施工 难易 条件 ， 巷道 断面选 择 了大断 道 毛断 而为 ［９ ０ ｍｘ ４ ０ ｍ ， ３ ０ ｒ ５ ０ ｍ 】 以保 证 巷 道 年 初 修 复 至今 ，大 部 分 帮 顶 收 敛 变 形 不 到 ａ 面马蹄形 。８ ４ 外 巷道联合支 护如图 １ ２２ 。 修 复后 应 力 重新 分 部造 成巷 道 断 面 微变形 ， ５ 底 鼓也 较 以前得到 有效控 制 。 ％， 实 现二次 注浆 最佳效 果 ，不影 响巷 道有效 断 综 上所述 ，采 用全 封闭锚 注联 合支 护修 面 ，确保二 次注 浆所 需用 的断 面和巷 道正 常 复巷道 综合成 本 比其他 支护 低 。从 技术 方面 使用 断面 。 看， 全封 闭锚 注联合 支护 技术 不仅 是先进 的 ， 注 浆 锚 杆 采 用 ￣ ２ ｍ、长 度 １０ ｒ 也是 完 全可行 的 ， ｐ ｍ ２ ８ ０ ｍ、 ａ 针对性 也较 强 。因此 ， 全封 ２ ０ ｒ 间 排距 １ ０ ｘ ５ ０ ｍ， 次 注 浆 完 闭锚 注 联 合 支 护 技 术 较 好地 解决 了 围岩 松 ４ ０ ｍ， ａ ５ ０ １０ ｒ 一 ａ 成后 ， 需对不 稳定 的巷道进 行二 次补 注。 软、 高变形 巷 道 的支 护难 题 ， 修周 期 增 长 ， 巷 树 脂 锚杆 每根 锚 杆用 树 脂 药卷 ２ ３卷 ， 技术 经济效 益较 好 。 ～ 钢丝绳 ：采用 ４ ６ 的废 旧钢丝 绳 ，按 锚杆 ～ 分 参 考 文 献 间、 排距 纵横挂 好后 ， 再进行 二次 喷射砼 。 『《 ｌ 煤矿 安全规 程》 Ｏ ４ ｌ— １ ２ ０ 一 １ ３出版 注浆 ： 『 ｛ｃ ２ －￣技 术操 作规程 》０６ １ １￣ ２ｏ— ２出版 ａ． 顶 、 注浆 锚 杆 封 孑 采用 快 硬 水 泥药 ｆ （ 帮 Ｌ ３ 巷道 锚 注 支护理 论 与 实践 》２０ — — 煤 １ ０ １９ １ 炭 工 业 出版 社 出 版 卷 。巷道全 断 面布置 注浆锚杆 。 ｂ 角 注 浆 锚杆 ： 角 注 浆锚 杆 规 格 同 ． 底 底 图 １８ ４ 修 复巷 道联合 支护 示意 图 ２２ 顶、 帮锚杆 ， 排距 １０ｒ 下扎 角度 ３ 。４ 。 ５０ ｍ， ａ Ｏ～ ５， 选择 合适 的支护方 式 。高应 力膨 胀软 岩 底角 锚杆孔 口低 于底板 ｌ Ｏ Ｏ ｍｍ。
结， 其强 度相对较 弱 ， 风化 、 水能 力差 ， 抗 抗 遇 水 后 易膨 胀 、 崩解 ， 石 流变 显 著 ， 成 巷道 岩 造 变形 急剧增 加 。 巷道埋 深大 ，周 围采场 大大增 加 了巷道 围岩 的应力 ， 使应 力高度 集中 。 选择 的巷道 支护形 式不 合理 。围岩 较破 碎， 巷道开挖 后 围岩 由于失去 支撑 ， 即松动 立 并产 生裂隙 扩展 ， 支护 不及 时或强 度不 够 ， 若 造成 围岩失稳 ， 短时 间 内致使巷 道变 形 ， 矿压 ｄ钢 丝绳 ： 锚 杆 ７ ０ ７ ０ ｍ 问 排距 纵 砼 一 复注 。 ． 按 ０ ｘ０ ｍ ６结 束语 显现 明显 。而且 采用 半 圆拱 断 面巷 道很难 承 横 挂好 钢丝 绳 ， 二次 挂绳 绳距 可加 密 为 ３ ０ ５ｘ 载有侧 压 、 底压 、 松软 、 胀性 的 围岩 。 膨 ３０ ｍ， 绷 紧 、 ５ｒ 并 ａ 压紧使 其紧 贴岩 面。 在 唐 山矿 业 公 司 ８ ４ 外 巷 道 实 验段 巷 ２２ ３巷 道修复 支护技 术选择 ｅ 喷射 砼及 厚 度 ：初次 喷 ８ ｒ ． ０ ｍ，复 喷 道 中 ， 取全封 闭锚 注联 合支 护 ， 然其 一次 ａ 采 虽 结 合 ８４ 外 巷 道破 坏 原 因 和锚 注 支 护 ７ ｍｍ， 复 喷 ４ ｎｉ ２２ ０ 再 ０ ｉｉ。 ｌ 性 投 入较 高 ， Ｔ 复杂 ， 度慢 ， 是 巷道 服 施 进 但 机理 ， 主要 选取 如下支护 技术措 旌 ： ｆ水泥： 注浆 用 Ｐ ４ ． （ ５ ５ ）喷 浆 务年 限较 长 。 ０ ２ Ｒ 原 ２＃ ； ５ 为检验 全封 闭锚注支 护效果 ， 在 选择合适 的巷 道断面 。 选择巷 道断面形状 用 Ｐ ３ ．Ｒ（ ４ ５ ） ０ ２５ 原 ２ ＃ 。 实验 巷道 中每 ５ ｍ设 １ 个矿压 观测点 ， 观测 从 必须 综合考 虑 围岩的性 质 、地压 的大小 和方 数据 分析 ， 取 全封 闭锚 注联合 支护 ， 采 巷道 顶 ｇ ． 剂： 速凝 占水 泥重 量 ３ ５ － ％。 向， 巷道的服务 年限 、 途及位 置 。根据 ８ ４ 用 ２２ ４２主要支 护技术 参数 － 板下 沉量 、 帮 位移量 、 两 底鼓 量 比半 圆拱锚 注 外巷 道运输 使用要 求 、 断面利 用率 、 围岩 的性 巷 道最终 断面 为使用 断 面 １６ ０ ％以上 ， 巷 支护 分 别降 低 １％，５ ３％。巷道 从 ２０ ５ ２％，０ ０５ 质， 以及施工 难易 条件 ， 巷道 断面选 择 了大断 道 毛断 而为 ［９ ０ ｍｘ ４ ０ ｍ ， ３ ０ ｒ ５ ０ ｍ 】 以保 证 巷 道 年 初 修 复 至今 ，大 部 分 帮 顶 收 敛 变 形 不 到 ａ 面马蹄形 。８ ４ 外 巷道联合支 护如图 １ ２２ 。 修 复后 应 力 重新 分 部造 成巷 道 断 面 微变形 ， ５ 底 鼓也 较 以前得到 有效控 制 。 ％， 实 现二次 注浆 最佳效 果 ，不影 响巷 道有效 断 综 上所述 ，采 用全 封闭锚 注联 合支 护修 面 ，确保二 次注 浆所 需用 的断 面和巷 道正 常 复巷道 综合成 本 比其他 支护 低 。从 技术 方面 使用 断面 。 看， 全封 闭锚 注联合 支护 技术 不仅 是先进 的 ， 注 浆 锚 杆 采 用 ￣ ２ ｍ、长 度 １０ ｒ 也是 完 全可行 的 ， ｐ ｍ ２ ８ ０ ｍ、 ａ 针对性 也较 强 。因此 ， 全封 ２ ０ ｒ 间 排距 １ ０ ｘ ５ ０ ｍ， 次 注 浆 完 闭锚 注 联 合 支 护 技 术 较 好地 解决 了 围岩 松 ４ ０ ｍ， ａ ５ ０ １０ ｒ 一 ａ 成后 ， 需对不 稳定 的巷道进 行二 次补 注。 软、 高变形 巷 道 的支 护难 题 ， 修周 期 增 长 ， 巷 树 脂 锚杆 每根 锚 杆用 树 脂 药卷 ２ ３卷 ， 技术 经济效 益较 好 。 ～ 钢丝绳 ：采用 ４ ６ 的废 旧钢丝 绳 ，按 锚杆 ～ 分 参 考 文 献 间、 排距 纵横挂 好后 ， 再进行 二次 喷射砼 。 『《 ｌ 煤矿 安全规 程》 Ｏ ４ ｌ— １ ２ ０ 一 １ ３出版 注浆 ： 『 ｛ｃ ２ －￣技 术操 作规程 》０６ １ １￣ ２ｏ— ２出版 ａ． 顶 、 注浆 锚 杆 封 孑 采用 快 硬 水 泥药 ｆ （ 帮 Ｌ ３ 巷道 锚 注 支护理 论 与 实践 》２０ — — 煤 １ ０ １９ １ 炭 工 业 出版 社 出 版 卷 。巷道全 断 面布置 注浆锚杆 。 ｂ 角 注 浆 锚杆 ： 角 注 浆锚 杆 规 格 同 ． 底 底 图 １８ ４ 修 复巷 道联合 支护 示意 图 ２２ 顶、 帮锚杆 ， 排距 １０ｒ 下扎 角度 ３ 。４ 。 ５０ ｍ， ａ Ｏ～ ５， 选择 合适 的支护方 式 。高应 力膨 胀软 岩 底角 锚杆孔 口低 于底板 ｌ Ｏ Ｏ ｍｍ。
软岩巷道支护数值模拟研究及工程实践应用
0引言在煤炭开采过程中软岩巷道时常发生巷道两帮移进、顶板下沉及底鼓等现象，对煤矿生产效率具有非常严重的影响；因此，许多学者对软岩巷道的变形机理、支护方式进行了研究，如：谢小平等[1]以辛置煤矿轨道大巷为研究对象，通过分析软岩巷道变形特性提出“锚注+锚网索喷”联合支护方案；王松柏[2]以贵州某矿车场巷道为研究对象，分析了动压作用下泥化软岩巷道变形破坏特征及影响因素；左建平等[3]通过建立了开槽卸压等效椭圆模型，分析了圆形巷道开槽前后的周边应力场变化规律，对软岩巷道卸压槽开挖方案进行最优；贾进亚等[4]通过分析深部高应力作用下巷道底鼓变形特征，采用FLAC 软件模拟不同的加固方案对巷道围岩的控制效果，提出底拱混凝土浇灌+底板锚杆加固的控制措施。
基于以上研究成果并结合平舒煤矿轨道大巷围岩特性，采用FLAC 数值模拟软件确定巷道支护方案，提出“锚—网—喷—注浆”的联合支护方案，工程实践表明该方案对巷道围岩具有较强的控制作用。
1地质条件平舒煤矿轨道大巷布置在-650m 水平，巷道断面为直墙半圆拱形；所采煤层为15#煤，该煤层平均厚度2.33m ，该工作面总体形态为北高南低的单斜构造，煤层倾角2°~10°，平均倾角约为6°；煤层直接顶为灰岩，平均厚度1.65m ，含泥质含量较大，裂隙发育；老顶为泥岩平均厚度5.66m ，以石英为主且裂隙发育。
直接底为泥岩平均厚度3.86m ，性脆，断口参差状，含植物根茎化石，致密；老底为砂质泥岩，平均厚度1.52m 。
该工作面水文地质条件简单，主要充水因素有：K 2下灰岩裂隙含水层，K 2灰岩裂隙含水层，K 3、K 4灰岩裂隙含水层，以上含水层均为太原组灰岩裂隙岩溶含水层。
考虑到轨道大巷所在位置及巷道围岩特性，首先采用数值模拟软件对不同支护方案下的巷道围岩变形特性进行分析，确定最终的支护形式，然后进行工程应用，轨道大巷与煤层位置关系见图1。
图1轨道大巷与煤层位置示意图2数值模拟根据轨道大巷围岩特性，利用FLAC 3D 建立数值模型，数值模型尺寸（长×宽×高）为：50m×30m×50m ，模型顶边界采用应力边界，底边界采用垂直位移固定，左右边界水平位移固定，力学参数见表1。
软岩巷道锚注支护技术研究
生变形 时 ， 围岩顶 压 在 拉杆 上 而 使 拉 杆 的 拉应 力 增 加， 相应 围岩层 中环 向挤 压力 亦 随之增 加 ， 因而有 利
室、 与井筒相连的马头 门等 ， 不能全面翻修 ， 只能一 次 性加 固时 ， 用较 大直径 较长 锚 杆 、 粗钢 筋带 与 采 较
注浆锚杆注浆相结合的支护体系。 （） ５ 底臌处理。除遇水泥化或无法在巷道底板 打注浆孔时， 一般都采用注浆锚杆 ， 或注浆锚杆与组 合锚杆联合支护， 能有效地提高底板强度 ， 防止底臌 或减小底臌量。另采用加长底角锚杆及底角注浆锚 杆， 也能有效地控制巷道底臌。
于阻止围岩变形的发展 ， 使围岩保持稳定。
３ 注 浆 工 艺
３ １ 浆液 选择 ．
２ 锚注支护体 系 Ｊ
与砌碹 、 金属支架等被动支护相 比， 锚杆支护最
大 的优 越性在 于 能 及 时 主动 地 支 护 围岩 ， 锚 杆 支 但
注浆材料的选择与应用应根据锚注地段的地质 条件 、 施工要求 、 原材料供应和成本 等因素而定。 目 前注浆材料主要有两大类 ， 即以水泥为主的水泥浆 液和以各种化学材料为主的化学浆液。选用注浆材
维普资讯 htBiblioteka p://Ｉ Ｓ ６ １—２ ０ Ｓ Ｎ １７ ９０ Ｃ ３—１ ４ ／ Ｄ Ｎ４ ３７Ｔ
采矿技 术
第 ６卷
第 ３期
２０ ０ ６年 ９月
Ｓｐ２ ０ ｅ． ０ ６
Ｍｉ ｉ ｇＴｅ ｈ ｏｏ ｙ，Ｖｏ． Ｎ ． ｎ ｎ ｃ ｎ ｌｇ １ ６， ｏ ３
支护 体 系是顶 板采 用锚 、 、 梁 喷支 护 ， 两帮采 用锚 、 网 （ 或绳 ） 喷 、 联 合 支 护 。 主 要 针 对 巷 道 顶 板 含 带 、 注
室、 与井筒相连的马头 门等 ， 不能全面翻修 ， 只能一 次 性加 固时 ， 用较 大直径 较长 锚 杆 、 粗钢 筋带 与 采 较
注浆锚杆注浆相结合的支护体系。 （） ５ 底臌处理。除遇水泥化或无法在巷道底板 打注浆孔时， 一般都采用注浆锚杆 ， 或注浆锚杆与组 合锚杆联合支护， 能有效地提高底板强度 ， 防止底臌 或减小底臌量。另采用加长底角锚杆及底角注浆锚 杆， 也能有效地控制巷道底臌。
于阻止围岩变形的发展 ， 使围岩保持稳定。
３ 注 浆 工 艺
３ １ 浆液 选择 ．
２ 锚注支护体 系 Ｊ
与砌碹 、 金属支架等被动支护相 比， 锚杆支护最
大 的优 越性在 于 能 及 时 主动 地 支 护 围岩 ， 锚 杆 支 但
注浆材料的选择与应用应根据锚注地段的地质 条件 、 施工要求 、 原材料供应和成本 等因素而定。 目 前注浆材料主要有两大类 ， 即以水泥为主的水泥浆 液和以各种化学材料为主的化学浆液。选用注浆材
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采矿技 术
第 ６卷
第 ３期
２０ ０ ６年 ９月
Ｓｐ２ ０ ｅ． ０ ６
Ｍｉ ｉ ｇＴｅ ｈ ｏｏ ｙ，Ｖｏ． Ｎ ． ｎ ｎ ｃ ｎ ｌｇ １ ６， ｏ ３
支护 体 系是顶 板采 用锚 、 、 梁 喷支 护 ， 两帮采 用锚 、 网 （ 或绳 ） 喷 、 联 合 支 护 。 主 要 针 对 巷 道 顶 板 含 带 、 注
大埋深高应力软岩巷道锚注支护技术研究与应用
将 重新 分布 以保 持平衡 。当支护 体系 不能 承受这 个
载荷时， 巷道 将受 到破 坏 。
３ 锚 注 支 护 技 术
（ ） 力 。巷 道 开 挖后 ， 力 重 新 平 衡 。 如 巷 ２重 重 道周边 有软 弱岩 层 ， 能 出现 碎胀 破坏 ； 由于 软岩 可 或 流变， 巷道 也可 能 出现 变 形破 坏 。巷道 位 于破 碎 带
（ ） 他 因 素 。如 水 能 使 围岩 强 度 降 低 ， 成 ４其 造
围岩 软化 、 泥化 膨 胀 ； 气 可 能加 速 围岩 风 化 、 空 冲击 地压 、 地震 波 ； 产矿井 的 动压 ， 道设计 、 理不 当 生 巷 管
也 会 造成巷 道 变形 破坏 。
十一矿 丁二轨 道下 山下 车 场破 坏 的主要 因素是 构 造应力 的残余应力 。因为它位 于张 庄逆断层 附近 ， 主要 应 力 为 水 平应 力 ， 也是 两 帮 移 近量 较 大 的原 这 因 。此外 ， 巷道处 于矿井深部 ， 也有一定影 响 。 该 重力
板， 岩性 为砂 岩 、 质页 岩 、 岩 。底板 为砂 岩 、 质 砂 泥 砂 页岩 、 页岩 。巷 道 掘 进 断 面 为 １． ６ ｍ ， 断 面 为 ５３ 净
（） ３ 膨胀 应力 。 当围 岩 中含 有 膨 胀 性粘 土 矿 物 （ 蒙脱石 、 高岭 石 、 伊利石 等） ， 时 这些岩石遇水 软化 。
—
ห้องสมุดไป่ตู้
锚注 支护 利 用注 浆封堵 裂 隙 ， 隔绝 空气 ， 止 围 防
岩风 化 ， 胶 结破 碎 围岩 ， 高 其 支撑 能 力 ； 并 提 同时 还
４ ０ｍ 两 帮收 敛 量 均 为 ８ ０ ｍｍ， 鼓 量 ４ ０— ０ ｍ， ０ 底 ０
载荷时， 巷道 将受 到破 坏 。
３ 锚 注 支 护 技 术
（ ） 力 。巷 道 开 挖后 ， 力 重 新 平 衡 。 如 巷 ２重 重 道周边 有软 弱岩 层 ， 能 出现 碎胀 破坏 ； 由于 软岩 可 或 流变， 巷道 也可 能 出现 变 形破 坏 。巷道 位 于破 碎 带
（ ） 他 因 素 。如 水 能 使 围岩 强 度 降 低 ， 成 ４其 造
围岩 软化 、 泥化 膨 胀 ； 气 可 能加 速 围岩 风 化 、 空 冲击 地压 、 地震 波 ； 产矿井 的 动压 ， 道设计 、 理不 当 生 巷 管
也 会 造成巷 道 变形 破坏 。
十一矿 丁二轨 道下 山下 车 场破 坏 的主要 因素是 构 造应力 的残余应力 。因为它位 于张 庄逆断层 附近 ， 主要 应 力 为 水 平应 力 ， 也是 两 帮 移 近量 较 大 的原 这 因 。此外 ， 巷道处 于矿井深部 ， 也有一定影 响 。 该 重力
板， 岩性 为砂 岩 、 质页 岩 、 岩 。底板 为砂 岩 、 质 砂 泥 砂 页岩 、 页岩 。巷 道 掘 进 断 面 为 １． ６ ｍ ， 断 面 为 ５３ 净
（） ３ 膨胀 应力 。 当围 岩 中含 有 膨 胀 性粘 土 矿 物 （ 蒙脱石 、 高岭 石 、 伊利石 等） ， 时 这些岩石遇水 软化 。
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ห้องสมุดไป่ตู้
锚注 支护 利 用注 浆封堵 裂 隙 ， 隔绝 空气 ， 止 围 防
岩风 化 ， 胶 结破 碎 围岩 ， 高 其 支撑 能 力 ； 并 提 同时 还
４ ０ｍ 两 帮收 敛 量 均 为 ８ ０ ｍｍ， 鼓 量 ４ ０— ０ ｍ， ０ 底 ０
深部高应力软岩巷道变形破坏特征与支护技术研究
深部高应力软岩巷道变形破坏特征与支护技术研究摘要：随着煤矿开采深度的增加，巷道应力水平也越来越高，软岩巷道地压越发的剧烈、巷道软岩破坏严重，深部高应力软岩巷道的支护技术问题的研究越来越重要。
根据我矿主要出现变形的巷道：三条大巷，其中回风巷和轨道巷变形较严重进行研究。
关键词：深部高应力软岩巷道变形破坏支护技术1引言经济的快速发展对能源的需求量日益增加,煤矿开采规模不断扩大,开采难度逐步加大，浅部易采的矿产资源日趋枯竭,地下矿山向深部开采是必然趋势。
因此分析深部高应力软岩巷道变形和破坏的因素，寻求安全合理的巷道支护技术提供客观依据，以确保我国煤矿深部开采的安全生产。
2巷道变形破坏特征2.1两帮中下部鼓出严重帮部围岩在变形过程中,支护体会随着围岩发生整体外移现象。
巷道两帮变形不协调,中下部变形严重,上部变形程度则相对较弱。
两帮在高侧压力作用下发生严重变形,中下部鼓起、垮落,巷道断面被挤成尖桃形,复合顶板下沉严重。
顶板中央下沉位移量较大,造成棚式支护变形扭曲,锚网支护体下沉变形。
2.2围岩变形量大、速度快、持续时间长深部高应力软岩在各向应力平衡时储存有较高的能量，开挖使得这部分能量短时间内迅速释放，造成围岩的加速失稳破坏。
一般来说,巷道掘进的第1-2天变形显著,速度少的5-l0mm/d,多的50-100mm/d;后期持续变形速度为 2.0 mm/d，变形持续时间一般25-60天,有的长达半年以上仍不稳定。
2.3围岩自稳时间短、来压快所谓自稳时间,就是在没有支护的情况下,围岩从开挖到失稳冒落的时间。
实践可知，软岩巷道的自稳时间极其短仅为几十分钟到几个小时, 巷道来压快,要立即支护或超前支护,方能保证围岩不致冒落。
其时间长短又与岩体强度、地压、断面等有关。
2.4支护结构损坏严重随着围岩变形的发展，U 型钢顶部卡缆螺栓出现大量断裂；部分地段巷道右帮部柱腿与围岩分离，U 型钢跪腿屈曲和弯折失效较多；钢筋喷层撕裂严重，出现大量锚杆、锚索托盘锚空，预应力损失严重；锚杆拉断、扭弯现象较常见。
高水平应力软岩巷道预留刚隙柔层支护技术
高水平应力软岩巷道预留刚隙柔层支护技术朱士永【摘要】为解决某矿运输巷大变形、强流变的工程难题,通过对巷道地应力、围岩松动范围、变形破坏特征及岩层力学状态进行分析,总结了其大变形失稳破坏的原因;基于\"定量让压\"支护理论,提出了\"多级锚网索+预留刚隙柔层+U型钢强力支护\"联合控制技术,并采用FLAC3D模拟确定了刚隙柔层最佳预留空间大小.工业性试验表明,采用该支护技术后围岩顶板下沉量、底鼓量及两帮移近量分别为37.8、97.8、105.3 mm,顶板及帮部锚杆轴力分别在80～112 kN和78～137 kN范围内,有效解决了该运输巷蠕变大变形的工程难题.【期刊名称】《煤矿安全》【年(卷),期】2018(049)011【总页数】4页(P84-87)【关键词】高水平应力;巷道支护;破碎软岩;刚隙柔层;数值模拟【作者】朱士永【作者单位】徐州工程学院,江苏徐州 221116【正文语种】中文【中图分类】TD353高应力作用下破碎软岩巷道因其“低强弱黏结”的特点，极易表现出大变形、强流变的破坏特征，且变形具有明显的时间、空间效应，维护极为困难。
“预留刚隙柔层”支护技术可有效释放围岩变形能，最大限度降低变形压力对巷道支护结构的影响，故在此类巷道支护中得到较为广泛的应用。
王连国等[1]通过剖析预留刚隙柔层支护中的刚、柔层耦合关系以及耦合支护与围岩的相互作用，对预留刚隙柔层的支护机理做了详述；李冲等[2]基于Bonaitin-Thomson模型，采用理论分析的方式讨论了“预留刚隙柔层”厚度的确定方法；王树仁等[3]针对节理化软岩隧道大变形的工程难题，在通过有限元软件对比分析导硐式扩刷开挖与全断面开挖变形效应的基础上，优化了刚隙柔层支护参数，但并没有给出预留空隙大小与围岩变形之间的关系；刘传波[4]通过分析某集中大巷变形破坏特点，根据单一理论公式给出预留刚隙柔层空间范围，具有明显的局限性。
软岩巷道扩孔锚固机理及支护控制数值模拟研究
Vol>40 No>3 Jun>2021
软岩巷道扩孔锚固机理及支护控制数值模拟研究
王 志12,尹延春12,赵同彬12,马静敏1,武文宾3
(1.山东科技大学能源与矿业工程学院，山东青岛266590； 2.山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地，山东青岛266590；
3.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400039)
1扩孔锚固模型及力学分析
1.1巷道端部扩孔锚固思路 土层地基锚杆通常是通过地面打孔，将锚杆或钢筋笼打入地面一定深度，并浇灌水泥砂浆，凝固后形成
锚固体。扩孔锚杆在原技术基础上，通过可变直径刀具或脉冲爆破，在钻孔底部形成扩孔段，进而在底部形 成锚固扩大端，从而提升锚杆锚固能力。
以土层扩孔锚杆为原型，考虑现有煤矿所用锚杆材料及技术，以及煤矿巷道围岩特性，提出一种具有实 用性的煤矿用端部扩孔锚固思路：在原有锚杆钻孔的基础上，当常规尺寸钻孔到达一定深度后，深部进行扩 大直径钻孔，对钻孔进行清孔后，将锚固剂填入钻孔，并将螺纹钢锚杆放入，待锚固剂凝固一定时间，拧紧端
(1. College of Energy and Mining Engineering , Shandong University of Science and Technology , Qingdao , Shandong 266590, China； 2. State Key Laboratory of Mining Disaster Prevention and Control Co-founded by Shandong Province and the Ministry of
钢棒支护成套技术，提高了锚杆强度与预应力。上述技术主要通过改进锚杆结构形式、材质及锚固方式等提 高锚杆锚固力。
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能力 ， 少 巷 道 的 位移 ， 利 于 维 护巷 道 的稳定 性 。 减 有
关键 词 高 应力；软 岩巷 道 ；锚 注 支护 ；数值 模 拟 中图 分 类 号 ： Ｄ ５ Ｔ ３３ 文 献标 志码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ９ ０ ９ （０ ０）５ ０ ８ — ２ １０ — ７７ ２ １ ０ — ０ ２ ０
本 次 研 究 ， 功取 得 了 十采 区 条带 开 采地 表沉 陷参 数 ， 成 且 所 得 各 参 数 均 符 合 实 际 地 表 移 动 情 况 ； 社 会效 益 来 看 ， 带 从 条 开 采 地 表 影 响 区 域 很 小 ， 少 了“ 下 ” 煤 、 庄 搬 迁 的 巨 大 减 压 村 压 力 ， 和 了 地 企 矛 盾 ； 经 济 效 益 来 看 ， 采 区 的条 带 开 采 缓 从 很 好 的 解 决 了我 矿生 产接 续 紧 张等 问题 ， 并 节约 了大 量 煤 炭
步 破坏 失稳 ， 片 帮 、 顶 剪 裂 、 鼓 和锚 杆托 断 等 。本文 基 如 拱 底
（） ５ 条带 工作面开采 与常规工 作面开采 的水 平移动系数
是一 致 的 ．
最 大 下沉 角 ０：９ ４ ； ８。 ３
水 平 移 动 系数 ｂ：． ５ ０３ ； ２ 开 采影 响 传 播 角 ０ ： ２ 。 ７。 从 １３ １ １３ ２建筑物观测点下沉实测 预计值 比较 ０ ｌ 和 ０１ 图 可 以 看 Ｈ ， 测 点 丢 失一 个 ， ；观 由于 测 量 误 差 和 测 点 可 能 被 车
（ ） 浆 提 高 巷道 嗣岩 的 强 度 采 用沣 浆 锚杆 注 浆 封 堵 围 １注 岩 裂 隙 ， 破 碎 的 围岩 胶 结 成 整 体 ， 高 围 岩 内 聚 力 和 弹性 模 将 提 量， 防止 围岩进 一 步风 化 ， 以充 分发 挥 同岩 的 自承能 力 。 可
（） ２ 注浆后 ， 注浆使支护层 壁后充填更加 密实 ， 围岩形成 了一 个 稳 固 的 整 体 ，多层 有 效 组 合 拱 使 锚 杆 的悬 吊作 用 得 到
一
围岩变形具有蠕变效应， 变形具有持续性 。
（） ３ 围岩 四周 来 ， 鼓 量 占巷道 收 缩 量 很 大部 分 。 底 （ 规 刚性 支 护 失效 。 ４常 Ｊ
２ 巷道 围岩 注 浆加 固机 理
下 山边 界角 Ｂ ５ 。５ ， ｇ ０ １ ４ ； ：７ ８ ｆ ｐ ＝ ． Ｊ ｔ ６
发挥 。
的难度 。研究高地应力软岩环境下巷道支护方式是保证矿井
采 掘 深部 煤 层 的 关 键 。１ ２ １
（） ３ 底板注 浆可减少底鼓 ， 保证 整个支护结构 的稳定性 。 注浆后使作用在巷道拱顶上的压力能有效传递到两墙 ，通过
对两 墙 的加 固 ，又 能 把 荷 载 传 递 到 底 板 。 由 于 组 合 拱厚 度加 大 ， 小 了底 板 岩 体 中的 应 力 ， 弱 底 板 的 塑性 变 形 和松 弛效 减 减
煤矿 现 代 化
２１ 年第５ ００ 期
总第９ 期 ８
高应 力软岩巷道锚注支护的数值分析
王 兴 ， 遵 玉， 东 生 徐 邓
ｆ 安徽 理 工大 学 能 源 与 安 全 学院 。安 徽 淮 南 ２ ２ １ ３￣ ）
摘 要 采 用 数值 模 拟 方 法 ， 别 对 锚 杆 支护 和 锚 注 条 件 兮 对 下 的 围岩 位 移 、 力变 化 情 况 进 行 了分 析 ， 应 结果 表 明 锚注 支 护 可 以 显 著 的 提 高 围岩 强 度 及 支 护 体 系 的 承 裁
５ 结论
（ ） 带 工 作 面 开 采 ， 表 实 际 下 沉 量 远 小 于 预 计 下 沉 １条 地 量 ， 沉系 数 远 小于 常 规 开采 的工 作 面 。根据 所 得 参 数 及实 测 下 数 据 来 看 ，ｔ采 区条 带 煤 柱 稳 定 性 较 高 ， 表 变 形 值 偏 小 ， 地 十
生产成本。 参 考 文献
辆碾压的影响 （ 测点布置在 田间机耕 路 卜）边缘 区域 曲线 吻 ， 合较差 ，工作面正 Ｌ方条带开采引起的地表实际下 沉值远小 于预计值 ， 给村庄建筑物造成的影响也较小。
…
邹 友峰 ， 邓喀 中， 马伟 民． 山开 采 沉 陷 工 程［ 】 州 ： 国 矿 Ｍ． 徐 中
廊
１ 高应 力软岩 巷道变形 破坏特 征
在深 部 地 层 中 ， 围岩 处 于 高 地 应 力 环 境 中 ， 岩 变 形破 坏 围
非 常 强烈 ， 现 在 ： 表
（） １ 围岩 的 自稳 时 间 短 。 （） ２ 罔岩 变 形 量 大 ， 部 高 应 力 软 岩 巷 道 的最 大 特 征 就 是 深
随 着 浅 部 资源 储 量 的 日益 减 少 ， 国 １外 许 多 矿 山进 入 深 人 Ｊ 部 开 采 。南 非 、 金 矿 最 大 采 深 超 过 ４ ０ 俄 罗 斯 金 属 矿 印度 ０ ０ｍ， 采 深 超过 ２ ０ ００ｍ，我 国煤 矿 采 深 以 ８～１ 一，的 速 度增 加 ， ２ｎａ 徐 州 、 顶 山 、 滦 、 汶 等 矿 区 部分 煤 矿 采 深 已超 过 １０ １ 平 开 新 ０ ０ｍ。１ ］ 随着 煤 矿 采深 的不 断 增 加 ， 下 巷 道 将 处 于 高 地 应 力环 境 中 ， 井 岩 石 的力 学 性 质 显 示 出 软岩 的特 点 ， 给巷 道 支 护 带 来 了很 大
３ 工 程 概 况
某 矿 一 ０ ｍ 水 平 大 巷 埋 深 ８０ 岩 层 倾 角 近 水 平 ， 道 ６０ ０ ｍ， 巷 布置 在 距 煤 层下 方 １ｍ 的 ８ 厚细 砂 岩 中部 。 道 断面 为 半 圆 ５ ｍ 巷 拱 形 ， 宽 ５Ｉ 净 高 ５ 。巷 道 直 接顶 为 １ ． 厚 泥岩 ， 接 净 ｎ， ｍ ２ｍ ５ 直 底 为 １．ｍ厚 砂 质 泥岩 。在 现行 铺 杆 支 护 方式 下受 采 动影 响 ６ ５ 围岩 产 生 较 大 的 收 敛位 移 ， 响 正 常 生 产 ， 影 拉底 后导 致 巷 道 进
关键 词 高 应力；软 岩巷 道 ；锚 注 支护 ；数值 模 拟 中图 分 类 号 ： Ｄ ５ Ｔ ３３ 文 献标 志码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ９ ０ ９ （０ ０）５ ０ ８ — ２ １０ — ７７ ２ １ ０ — ０ ２ ０
本 次 研 究 ， 功取 得 了 十采 区 条带 开 采地 表沉 陷参 数 ， 成 且 所 得 各 参 数 均 符 合 实 际 地 表 移 动 情 况 ； 社 会效 益 来 看 ， 带 从 条 开 采 地 表 影 响 区 域 很 小 ， 少 了“ 下 ” 煤 、 庄 搬 迁 的 巨 大 减 压 村 压 力 ， 和 了 地 企 矛 盾 ； 经 济 效 益 来 看 ， 采 区 的条 带 开 采 缓 从 很 好 的 解 决 了我 矿生 产接 续 紧 张等 问题 ， 并 节约 了大 量 煤 炭
步 破坏 失稳 ， 片 帮 、 顶 剪 裂 、 鼓 和锚 杆托 断 等 。本文 基 如 拱 底
（） ５ 条带 工作面开采 与常规工 作面开采 的水 平移动系数
是一 致 的 ．
最 大 下沉 角 ０：９ ４ ； ８。 ３
水 平 移 动 系数 ｂ：． ５ ０３ ； ２ 开 采影 响 传 播 角 ０ ： ２ 。 ７。 从 １３ １ １３ ２建筑物观测点下沉实测 预计值 比较 ０ ｌ 和 ０１ 图 可 以 看 Ｈ ， 测 点 丢 失一 个 ， ；观 由于 测 量 误 差 和 测 点 可 能 被 车
（ ） 浆 提 高 巷道 嗣岩 的 强 度 采 用沣 浆 锚杆 注 浆 封 堵 围 １注 岩 裂 隙 ， 破 碎 的 围岩 胶 结 成 整 体 ， 高 围 岩 内 聚 力 和 弹性 模 将 提 量， 防止 围岩进 一 步风 化 ， 以充 分发 挥 同岩 的 自承能 力 。 可
（） ２ 注浆后 ， 注浆使支护层 壁后充填更加 密实 ， 围岩形成 了一 个 稳 固 的 整 体 ，多层 有 效 组 合 拱 使 锚 杆 的悬 吊作 用 得 到
一
围岩变形具有蠕变效应， 变形具有持续性 。
（） ３ 围岩 四周 来 ， 鼓 量 占巷道 收 缩 量 很 大部 分 。 底 （ 规 刚性 支 护 失效 。 ４常 Ｊ
２ 巷道 围岩 注 浆加 固机 理
下 山边 界角 Ｂ ５ 。５ ， ｇ ０ １ ４ ； ：７ ８ ｆ ｐ ＝ ． Ｊ ｔ ６
发挥 。
的难度 。研究高地应力软岩环境下巷道支护方式是保证矿井
采 掘 深部 煤 层 的 关 键 。１ ２ １
（） ３ 底板注 浆可减少底鼓 ， 保证 整个支护结构 的稳定性 。 注浆后使作用在巷道拱顶上的压力能有效传递到两墙 ，通过
对两 墙 的加 固 ，又 能 把 荷 载 传 递 到 底 板 。 由 于 组 合 拱厚 度加 大 ， 小 了底 板 岩 体 中的 应 力 ， 弱 底 板 的 塑性 变 形 和松 弛效 减 减
煤矿 现 代 化
２１ 年第５ ００ 期
总第９ 期 ８
高应 力软岩巷道锚注支护的数值分析
王 兴 ， 遵 玉， 东 生 徐 邓
ｆ 安徽 理 工大 学 能 源 与 安 全 学院 。安 徽 淮 南 ２ ２ １ ３￣ ）
摘 要 采 用 数值 模 拟 方 法 ， 别 对 锚 杆 支护 和 锚 注 条 件 兮 对 下 的 围岩 位 移 、 力变 化 情 况 进 行 了分 析 ， 应 结果 表 明 锚注 支 护 可 以 显 著 的 提 高 围岩 强 度 及 支 护 体 系 的 承 裁
５ 结论
（ ） 带 工 作 面 开 采 ， 表 实 际 下 沉 量 远 小 于 预 计 下 沉 １条 地 量 ， 沉系 数 远 小于 常 规 开采 的工 作 面 。根据 所 得 参 数 及实 测 下 数 据 来 看 ，ｔ采 区条 带 煤 柱 稳 定 性 较 高 ， 表 变 形 值 偏 小 ， 地 十
生产成本。 参 考 文献
辆碾压的影响 （ 测点布置在 田间机耕 路 卜）边缘 区域 曲线 吻 ， 合较差 ，工作面正 Ｌ方条带开采引起的地表实际下 沉值远小 于预计值 ， 给村庄建筑物造成的影响也较小。
…
邹 友峰 ， 邓喀 中， 马伟 民． 山开 采 沉 陷 工 程［ 】 州 ： 国 矿 Ｍ． 徐 中
廊
１ 高应 力软岩 巷道变形 破坏特 征
在深 部 地 层 中 ， 围岩 处 于 高 地 应 力 环 境 中 ， 岩 变 形破 坏 围
非 常 强烈 ， 现 在 ： 表
（） １ 围岩 的 自稳 时 间 短 。 （） ２ 罔岩 变 形 量 大 ， 部 高 应 力 软 岩 巷 道 的最 大 特 征 就 是 深
随 着 浅 部 资源 储 量 的 日益 减 少 ， 国 １外 许 多 矿 山进 入 深 人 Ｊ 部 开 采 。南 非 、 金 矿 最 大 采 深 超 过 ４ ０ 俄 罗 斯 金 属 矿 印度 ０ ０ｍ， 采 深 超过 ２ ０ ００ｍ，我 国煤 矿 采 深 以 ８～１ 一，的 速 度增 加 ， ２ｎａ 徐 州 、 顶 山 、 滦 、 汶 等 矿 区 部分 煤 矿 采 深 已超 过 １０ １ 平 开 新 ０ ０ｍ。１ ］ 随着 煤 矿 采深 的不 断 增 加 ， 下 巷 道 将 处 于 高 地 应 力环 境 中 ， 井 岩 石 的力 学 性 质 显 示 出 软岩 的特 点 ， 给巷 道 支 护 带 来 了很 大
３ 工 程 概 况
某 矿 一 ０ ｍ 水 平 大 巷 埋 深 ８０ 岩 层 倾 角 近 水 平 ， 道 ６０ ０ ｍ， 巷 布置 在 距 煤 层下 方 １ｍ 的 ８ 厚细 砂 岩 中部 。 道 断面 为 半 圆 ５ ｍ 巷 拱 形 ， 宽 ５Ｉ 净 高 ５ 。巷 道 直 接顶 为 １ ． 厚 泥岩 ， 接 净 ｎ， ｍ ２ｍ ５ 直 底 为 １．ｍ厚 砂 质 泥岩 。在 现行 铺 杆 支 护 方式 下受 采 动影 响 ６ ５ 围岩 产 生 较 大 的 收 敛位 移 ， 响 正 常 生 产 ， 影 拉底 后导 致 巷 道 进