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煤矿软岩巷道支护技术摘要:本文主要对煤矿软岩巷道支护技术进行了分析,概述了软岩的概念和分类以及软岩的工程特征,并探讨了煤矿软岩巷道支护存在的问题,最后从三个方面对煤矿软岩巷道支护技术问题进行了研究,具体包括软岩巷道支付的技术关键分析,最佳支护时间分析以及软岩巷道支护的对策。
关键词:软岩巷道联合支护巷道变形1 软岩的基本概念1.1 软岩的基本概念工程软岩是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的工程岩体。
目前流行的软岩定义强调了软岩的软、弱、松、散等低强度的特点,同时应强调软岩所承受的工程力荷载的大小,强调从软岩的强度和工程力荷载的对立统一关系中分析、把握软岩的相对性实质。
该定义的主题词是工程力、显著变形和工程岩体。
工程岩体是软岩工程研究的主要对象,是巷道、边坡、基坑开挖扰动影响范围之内的岩体,包含岩块、结构面及其空间组合特征。
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、水的作用力和工程扰动力以及膨胀应力等;显著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,显著塑性变形包含显著的弹塑性变形、黏弹塑性变形,连续性变形和非连续性变形等。
此定义揭示了软岩的相对性实质,即取决于工程力与岩体强度的相互关系。
当工程力一定时,不同岩体,强度高于工程力水平的大多表现为硬岩的力学特性,强度低于工程力水平的则可能表现为软岩的力学特性;对同种岩石,在较低工程力作用下,表现为硬岩的变形特性,在较高工程力的作用下则可能表现为软岩的变形特性。
1.2 软岩的工程特性软岩有两个工程特性:软岩临界载荷和软化临界深度,它揭示了软岩的相对性实质。
(1)软化临界深度:与软化临界荷载相对应的存在着软化临界深度。
一般来讲,软化临界深度也是一个客观量。
当巷道的位置大于某一开采深度时,围岩产生明显的塑性大变形、大地压和难支护的现象;但当巷道位置较浅,小于某一深度时,大变形、大地压的现象明显消失。
煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析摘要：煤炭采矿工程在当前社会发展所需要的资源开采工作中占据重要地位，为社会经济发展提供了更加充足的资源力量。
但是，基于采矿工作的工作内容会有很大的风险，相关开采单位需要将安全防护措施进行前期准备完善，保证井下作业的安全性，维护工作人员的生命财产安全。
本文主要分析了采矿工程巷道掘进与支护技术，重点介绍了多种巷道掘进与支护技术的应用，能够形成全面的安全建设设施，使得采矿工作安全性得到整体提升。
关键词：煤炭采矿工程；巷道掘进工艺；支护技术应用要点引言煤矿资源作为世界能源中的重要来源，对人类的发展和生活有着重要的意义。
为此世界各国都在不断的研究如何才能够更好地对煤矿资源进行利用。
也正因为如此，煤炭资源在众多资源当中的地位还在不断的提高，如今煤矿的需求量依然在不断的增加中，煤矿巷道掘进施工数量也逐渐增多。
为了能够更加高效的开采煤矿资源，各式各样的开采技术不断的研发出来，尤其是对于巷道掘进和巷道内的支护技术应用更是十分广泛。
1煤炭采矿工程巷道掘进与支护技术概述巷道掘进是进行巷道支护的前提，需要对巷道进行一定的修饰完善才能进行后续支护。
目前在煤炭采矿工程建设中较为常用的巷道掘进技术综合使用的直眼掏槽和斜眼掏槽，在施工过程中会根据土层地质的变化进行方式的改变，比如说在遇到软岩夹层时就会运用斜眼掏槽技术进行掘进。
在进行掘进时，需要相应的设备作为支持进行配合工作，从而确保工作效率以及工作质量，结合机械设备的力量将掘进工作进行系统化推进，很大程度上可以提升采矿工作效率。
在实际的巷道掘进与支护工作中，有着较多的影响因素，这些影响因素会从多个方面对掘进工作与支护工作造成影响与干扰。
具体而言，主要存在着三个方面的影响因素，分别为巷道围岩强度因素、地质环境因素以及地应力因素。
围岩的强度直接影响着巷道的稳定性和可靠性，因此相关施工人员需要对围岩的强度进行勘测，保证采矿巷道能够安全支撑，保证工作人员能够安全通行。
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。
锚索加固技术在软岩巷道中的研究与应用【摘要】随着煤矿开采深度的不断增大，围岩地应力愈来愈大，巷道经常出现顶板下沉，脱落、两帮收缩、底板鼓起等变形破坏现象，变形破坏严重时，甚至巷道无法使用，严重影响安全生产。
河南煤化集团五凤煤业公司五凤矿中二采区运输大巷在过软岩段施工中，巷道掘支后过一段时间，便出现喷层开裂、脱皮掉块、底板鼓起等破坏现象。
为此，我们在软岩巷道锚网喷支护的基础上增加了锚索支护，提高了支护效果和巷道稳定性。
【关键词】软岩巷道；锚索加固；研究应用Cable-anchors Support Technology in Soft Rock Tunnel of Research and ApplicationLIU Jun-Jie DENG Shu-Chang ＮＩＵHai-tao（Ｚheng Ｍeijituan BaiPing Ｃoal Ｃompany to Ｚhengzhou,ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＨenan, 452470)【Abstract】with the increase of coal mining depth, surrounding rock stress more and more big, often appear in the roadway roof sinks, fall off, two help shrink and floor, such as up of deformation and failure of the phenomenon, deformation and failure of the serious, even unable to use the roadway, the serious influence the safety in production. Henan five chicken coal company project group five chicken mine in two mining DaHang transportation in soft rock in the construction period, to dig a roadway after a long time, they appear spray layer crack, peeling DiaoKuai up and floor, damaged phenomenon, therefore, we in the soft rock tunnel spray the anchor net supporting based on the increase bolt-cable and improve the roadway supporting effect and stability.【Key words】Ｓoft rock tunnel;Ｃable-anchors support;Ｒesearch and application１工程概况1.1 设计概况五凤煤业公司五凤矿中二采区运输大巷设计全长542米，半圆拱断面，巷道净高3700mm,净宽4400mm，净断面14.2m2;锚网喷支护，选用￠18mm×2.0m树脂锚杆和￠4mm×2.0m×1m金属网进行支护，锚杆为三花排列方式，间排距800mm，金属网搭接长度100mm;喷射混凝土厚度100mm，强度等级C15。
大断面、联合支护技术在软岩巷道中的应用摘要： -440大巷为软岩巷道，围岩松散破碎，以泥岩、沙质泥岩为主，为满足矿井发展需要，对-440大巷进行大断面扩修。
在分析巷道岩性的基础上，提出联合支护的施工方案，并进行工业性试验，验证支护方案的可行性。
abstract： -440 roadway in soft rock roadway， surrounding rock is loose and broken， and is dominated by mudstone and sandy mudstone. to meet the demand of mine development， we expend -440 roadway. based on the analysis of lithology of roadway， the paper puts forward the construction of combined support program， and takes industrial test and verifies the feasibility of supporting programs.关键词：软岩；大断面；联合支护key words： soft rock；large cross section；joint support 中图分类号：tu94+2 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）18-0130-020 引言随着平煤天安股份公司的迅速发展，平顶山天安煤业股份有限公司六矿加快了矿井改造速度，朝着全国一流矿井方向发展。
为矿井发展需要，对二水平-440大巷进行大断面扩修，通过研究施工中存在的问题，制定支护方案，最终提高矿井经济效益。
1 地质概况-440大巷全长765m，返修前为架棚+喷浆支护，巷道宽度4200mm，高度3000mm。
巷道距地表630m，其中在350m时需穿0.6m厚煤层，该处距戊8煤层顶板7-13m，局部为炭质泥岩；在400m时穿戊8煤层，戊8煤层平均厚度2.2m；在525m时需穿戊9-10煤层，厚度在2.2-3.6m。
煤矿井下软岩巷道施工支护技术研究应用
摘要：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。
关键字：煤矿井下；软岩巷道施工；支护技术；研究应用
1软岩的特性
1.1软岩的临界荷载
临界荷载是软岩固有的一种物理属性，通过软岩的工程力学实验表明：当软
岩外部压力低于临界荷载时，岩体内部结构不会发生明显改变，整个岩体呈现出
相对稳定的状态，力学曲线保持平直；随后，人为增加岩体外部工程压力，使压
力逐渐趋近于临界荷载，则岩体内部预应力增加；通过继续增加工程压力，当工
程压力超过软岩的临界荷载时，岩体就会发生明显的变形特性。
1.2软化临界深度
临界深度与临界荷载是一组相互对应的概念，从两种软岩特性的支护应用上
来看，临界深度更能反映软岩的塑性变形情况：在巷道位置较浅的情况下，软化
临界深度较小，软岩不会出现明显的变形，此时开展软岩巷道的支护施工较为简单；但是当巷道位置达到软化临界深度时，围岩会产生大的塑性变形，并伴随有
支护难、大地压等问题。
相关技术人员应当在岩体软化临界深度之前开展支护施工，以便于降低工作难度，保证支护施工质量。
2巷道变形的原因和支护原理
2.1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。
2.2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。
软岩支护主要产生的力学效
应之一是围岩使作用于支护体上的承载力减小，另一个是应力由集中向围岩深部
偏移。
因此，软岩巷道支护的关键点在充分利用和改善围岩的自承受能力。
3煤矿软岩巷道掘进支护中的施工技术
3.1锚杆联合支护技术
锚网喷技术实施期间，需把锚杆固定在坚硬、固定的岩石层面上，以免周围
岩石发生松动而产生破坏，在此基础上，将混凝土喷射在受力的围岩表层，形成
封闭的围岩整体。
锚杆喷层时，铺设好1层钢筋网，以此来提高喷层支护的强度，且要具备一定的柔韧性，保障整个锚杆联合支护的强度。
锚杆联合支护中，锚杆、混凝土、钢筋网等，都是软岩巷道掘进支护中的重要因素，起到较强的支护作用，配合运用到围岩内，既可提高巷道围岩的承载性能，又可预防围岩变形，在围岩
变形时，提供可靠的辅助能力，全面保护软岩巷道，具有辅助保护的作用，以免
围岩结构中出现变形。
锚杆联合支护中，另外一项技术是锚柱支护，其在软岩巷道掘进时，需要采
取喷浆封闭处理，避免软岩巷道掘进后有风化、损坏的情况。
锚杆联合支护时，
应注重加固施工，在围岩内，实行锚杆注浆，通过注浆的手段，加固软岩巷道围岩。
锚注支护中，既有锚杆的特点，也有注浆的特点，锚注过程中，浆液需填充
到软岩巷道掘进围岩的缝隙内，利用加压密封的处理方式，直接改变围岩岩体结构，促使原本比较松散的围岩具备足够的承载能力，保证围岩在软岩巷道中具有
抗压性的特征。
即使在复杂软岩巷道掘进项目上，也能体现出锚杆联合支护的作用，提高了煤矿软岩巷道掘进工程的安全性，预防煤矿风险。
3.2锚网喷支护技术
a)锚网喷支护技术在煤矿软岩巷道掘进中的特征，包括紧密性、柔韧性和及
时性等，采用先进的工艺技术。
近几年，锚网喷支护技术发展中，研究出了高强
锚杆，用于提高锚网喷支护在巷道掘进中的性能，扩大锚网喷支护在煤矿软岩巷
道中的使用范围。
高强锚杆的锚网喷支护，分为喷层、锚杆、钢筋网，喷网应紧
贴着围岩，防止围岩有风化、潮解的情况，强化围岩的固定性。
喷网可以选择钢
筋网，增加喷网的柔韧性能，一方面加固软岩巷道的围岩，另一方面提高锚网的
整体性能和抗变形能力，避免围岩中出现裂缝，锚网喷支护的应力较为均匀，其
可直接改变围岩的整体受力结构，体现出稳定性的特征。
b)喷网支护体系中的锚杆结构，属于较为关键的结构。
软岩巷道掘进中，喷
网支护体系在预防围岩变形方面表现出较大的作用，不采用过度的修复，就能实
现变形控制。
煤矿软岩巷道掘进过程内，要根据煤矿软岩的实际情况，选择喷网
支护的体系，如果岩层结构稍好，可运用分次的工艺，支持巷道支护，相反，岩
层结构弱，就要一次性实现岩体支护，避免围岩结构遭到二次破坏，保障煤矿软
岩巷道掘进的有效性和高效性。
c)U型钢与锚网喷的相互结合。
煤矿软岩巷道掘进中，岩体松软区域比较多，且面临着岩体破碎的情况，单纯选择一种技术，支护效果不明显，应将U型钢和
锚网喷结合起来，先安排锚网喷支护施工，再设置U型钢实行二次支护。
例如：
A煤矿软岩巷道掘进案例中，运用喷网封闭岩石的方法加固软岩巷道周围的岩体，促使岩体具有初步的锚固力，预防软层巷道掘进时出现变形，之后灵活地配置U
型钢材，同时使用伸缩支架，实行第二次围岩支护，更深层次地预防围岩变形，
因为该煤矿软岩巷道规模相对较大，所以采用了结合式的锚杆支护方法，积极维
护软岩巷道，预防变形，全面保护该煤矿软岩巷道的结构。
d)砌碹技术。
一般情况下，砌碹技术起到辅助作用，当煤矿软岩巷道掘进中，已实施了锚杆支护，但围岩中还存在部分破碎点，此时要选择砌碹支护，直接改
善软岩巷道的状态，避免顶部岩石发生破碎。
煤矿软岩巷道，结构不规则，支护
体系无法与围岩密切接触，而砌碹支护是一类刚性支护方式，其可最先找到围岩
发生变形的位置，防止围岩压力过大而引起岩层解体，全面保护软岩巷道掘进的
安全度。
总之，在煤矿开采过程中，随着开采深度和开采规模的增加，软岩巷道会出
现不同程度的变形，导致矿区作业危险性增加。
合理应用软岩巷道联合支护技术，对于保证煤矿生产安全、提高煤炭企业经济效益至关重要。
软岩巷道支护形式有
很多种，常见有锚梁网联合支护、锚梁网和锚索联合支护等等，在实际施工中，
需要结合煤矿井下实际情况合理选用支护施工技术，这样才能有效保障煤矿井下
作业的安全性。
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