软岩巷道掘进支护技术分析

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。

煤矿巷道软岩工程的特点及其支护技术摘要:近年来,随着煤矿开采深度的增加,许多原来软岩很少的矿区,矿区深部巷道工程均呈现出软岩工程特征。

本文首先简要介绍了煤矿巷道软岩工程的特点,然后介绍了煤矿软岩工程联合支护技术在,最后谈谈锚注技术在开滦东欢坨矿的应用情况。

关键词:软岩工程支护技术煤矿软岩工程支护是当前煤矿安全重要问题之一,软岩引起的矿山井巷的破坏现象非常普遍,严重影响着煤矿生产安全、效率及效益的提高。

软岩工程的稳定与支护技术密不可分,目前矿山软岩巷道已由过去单一的支护形式,逐步发展为各种多次支护和联合支护形式1 煤矿巷道软岩工程的特点地下工程是在岩石或者土体中开挖构筑的结构,所处的环境和受力条件与地面工程有很大不同,因此沿用地面工程的设计理论和方法来解决地下工程问题,显然不能正确地处理地下工程中出现的各种力学现象,当然也不可能由此作出合理的支护设计。

与地面工程相比,地下工程在很多方面具有完全不同的受力特点。

由于煤炭资源开发的不可选择性,随着对煤炭大面积的开采,不断地破坏地应力的平衡状态,同时由于煤系地层的赋存条件、沉积环境以及地质构造等的影响,煤矿软岩问题不可避免。

煤矿的开采深度目前多在500～600 m,超过1000 mm的矿井也越来越多,有些矿井在浅部开采时软岩问题并不明显,但是到深部以后,地应力大、动压作用明显。

煤矿软岩组分中含有大量的膨胀性矿物,围岩软,岩石强度低,易风干脱水而产生塑性流变,尤其易遇水变形、崩解、膨胀。

隧道工程一般服务年限可达百年以上,而煤矿不同用途的巷道与硐室,其服务年限不同,但通常要短于隧道工程,软岩巷道有明显的时限性。

2 煤矿软岩工程联合支护技术在软岩巷道支护方面,由过去单一的被动支护形式逐步发展形成了各种系列支护技术。

如锚喷、锚网喷、锚喷网架、锚喷网架注系列技术,U型钢支护系列技术,注浆加固和预应力锚索支护系列技术,这些技术中的一个突出的特点就是联合支护技术的开发与应用。

软岩巷道掘进支护技术探索及研究作者：魏兴文来源：《环球市场》2019年第36期摘要：在矿井建设和生产过程中，井工煤矿回采巷道的支护问题一直以来都是国内外专家争论最激烈的话题，特别是软岩巷道支护问题一直是困扰煤矿安全高效生产的重大问题之一。

由于软岩巷道围岩条件极差，加上支护形式选择不当将会造成巷道失稳、大面积漏冒，甚至返修多次后仍不能保证巷道的安全使用，不仅造成了经济浪费，而且使整个矿井的生产受到严重影响，甚至会导致采掘接续失调。

随着煤矿开采深度的增加，软岩矿井和软岩巷道的数量不断增加，直接影响煤矿生产，危及人身安全。

因此，软岩巷道的支护问题得到了广泛关注。

关键词：软岩巷道;支护参数;先探后掘;注浆锚索;补强支护一、前言麦垛山煤矿是国家能源集团宁夏煤业公司的新建矿井，位于宁夏宁东鸳鸯湖矿区，设计生产能力为8.0Mt/a。

即将接续采区11采区2煤顶板上覆直罗组强含水层，直接顶以泥岩、粉砂岩和炭质泥岩为主，遇水具有较大的膨胀性、流变性，稳定性极差，煤层埋藏深度超过400m。

为保证11采区2煤首采工作面110207工作面各顺槽巷道的正常掘进和工作面的顺利回采，非常有必要针对麦垛山煤矿强含水层下软岩巷道开展全面、系统的支护理论、设计方法、支护材料、施工工艺等技术进行研究与试验，优化支护参数和支护工艺，保证支护效果和巷道安全，为矿井的高产高效与安全生产创造良好条件。

二、概况（一）煤层概况110207工作面所采煤层为2煤，属延安组地层，工作面所在区域2煤倾角3°～17°，煤厚1.29m～4.75m，平均厚度3.02m。

煤层顶板：伪顶为泥岩，深灰色，团块状，断口参差，滑腻，见植物化石，在17勘探线以北逐渐尖灭。

直接顶为粉砂岩，泥岩灰一深灰色，砂泥结构，半坚硬，缓波状和水平层理，富含植物碎片化石，在17勘探线以北逐渐尖灭。

煤层底板：直接底为泥岩，深灰色，块状，致密，断口参差，见植物化石。

老底为粉砂岩，灰色，局部灰褐色，富含植物化石，夾煤线，水平层理发育。

《木家庄煤矿深部软岩巷道变形破坏机理及支护研究》一、引言煤炭是我国主要的能源来源之一，随着浅部煤炭资源的逐渐减少，开采活动已经转向了更深层次的地层。

然而，深部软岩巷道在开采过程中常常面临变形破坏的问题，这不仅影响了矿山的生产安全，也对矿工的生命安全构成了严重威胁。

因此，研究木家庄煤矿深部软岩巷道的变形破坏机理及支护技术，对于保障矿山安全生产具有重要意义。

二、木家庄煤矿概述木家庄煤矿位于我国某地，地质条件复杂。

矿区地层主要由软岩组成，且深度较大。

在开采过程中，深部软岩巷道经常出现变形、破坏等现象，严重影响了矿山的正常生产和矿工的安全。

三、深部软岩巷道变形破坏机理1. 地质因素木家庄煤矿地处地质构造复杂区域，地层中存在大量的断层、节理等结构面，这些结构面在地下工程开挖后易发生应力集中，导致巷道变形破坏。

此外，地层中的含水层、软弱夹层等也对巷道的稳定性产生了不利影响。

2. 采动影响随着煤炭的开采，地下应力重新分布，导致巷道周围岩体的应力状态发生改变。

当巷道周围岩体的应力超过其承载能力时，便会发生变形破坏。

3. 支护措施不当若支护措施设计不合理、施工质量差或支护材料选择不当等，都会导致巷道支护效果不佳，进而引发巷道变形破坏。

四、支护技术研究针对木家庄煤矿深部软岩巷道的变形破坏问题，本文提出以下支护技术措施：1. 合理设计支护方案根据地质条件和巷道实际情况，合理设计支护方案。

在支护方案设计中，应充分考虑巷道周围的应力分布、岩体性质等因素，以确保支护结构能够有效地承受地压和采动影响。

2. 采用合适的支护材料选择合适的支护材料对于提高支护效果具有重要意义。

应根据岩体性质、地压大小等因素，选择具有较高强度和稳定性的支护材料。

同时，应确保支护材料的施工质量，以保证支护结构的整体稳定性。

3. 加强巷道监测与维护在巷道支护过程中，应加强监测与维护工作。

通过安装监测设备，实时监测巷道变形情况，及时发现并处理潜在的安全隐患。

锚网索支护技术在软泥岩巷道支护中的应用摘要：深井大倾角泥岩巷是地压大围岩变形剧烈的一类极难维护的巷道。

分析该类巷道围岩的层状赋存特点及软弱破碎条件, 提出锚杆锚索联合支护以提高巷道围岩的自承能力,减小围岩的变形的支护原理, 并研究了合理的锚杆支护技术和帮顶锚固方式, 包括顶板锚联网索支护、两帮全螺纹等强锚杆支护与临时支护技术。

关键词：深井;软岩巷道;锚杆锚索;原理；工艺深井大倾角泥岩巷围岩为非均质层状赋存, 在高地应力作用下表现为强烈的两帮移近和片帮, 同时在高压情况下，顶板管理难度加大，易掉顶，两帮与顶板较一般软岩巷道破坏更加严重, 同时层状顶板易发生离层冒落, 因此该类巷道不仅在采掘影响期间围岩急剧变形, 而且在应力分布趋向稳定后仍保持快速流变, 围岩累计变形量常以米计, 巷道维护十分困难。

1深井大倾角泥岩支护的方式分析非封闭式支架对顶板冒落的安全防范性能较好, 为目前的主要支护形式, 但由于支护阻力普遍较低, 且常常不能及时起作用, 不仅巷道支护成本高, 而且维护周期短、效果差。

单一的端部锚固锚杆支护, 在松软围岩中锚固力低, 锚固质量不可靠, 锚杆支护阻力不够, 不仅支护效果不好, 而且可能发生顶板垮落, 给安全生产带来隐患,因此极少采用。

锚杆、网、锚索的联合支护是把锚杆、锚索支护材料埋入岩层内,使锚杆、锚索与围岩紧密结合在一起,提高巷道围岩的自承能力,减小围岩的变形,从而达到巷道稳定的目的，特别适合软岩巷道。

2深井大倾角泥岩巷支护原理2.1锚杆支护的作用机理有悬吊作用、组合梁作用、加固拱作用、围岩补强作用和减小跨度作用等。

(1)悬吊作用在层状岩层中，锚杆将下部不稳定的岩层悬吊在上部稳固的岩层上。

锚杆所受的拉力来自被悬吊的岩层重量。

(2)组合梁作用在没有稳固岩层的薄层状岩层中，通过锚杆的预拉应力，将视为组合梁的各薄岩层挤紧，提高其自承能力。

决定组合梁稳定性的主要因素是锚杆的预拉应力及杆体强度和岩层性质。

松软岩层巷道掘进支护若干技术问题探讨随着矿井开采水平不断延深，采动影响和地应力不断增大，松软岩石巷道的破坏程度也逐渐变大。

本文首先得介绍了松软岩层的基本类型以及矿压的特点，紧接着松软岩层巷道掘进支护若干技术问题探讨。

标签：松软岩层;巷道;支护技术引言：随着开采规模的加大，矿井开采向纵深化的发展，巷道施工过程中会经常遇到能够产生显著塑性变形和流变的工程软岩。

由于松软岩层的强度较低，产生的空隙度较大，衔接程度较差等弱点，因此在掘进时遇到松软岩层支护起来比较困难，不能采用常规的方法来施工。

因此很有必要探索松软岩层中的巷道支护技术，来确保松软岩层的安全生产。

1、松软岩层的基本类型及矿压特点松软岩层具有松、散、软、弱四种不同属性。

松，是指岩石结构疏松、密度小、孔隙度大的岩层;散，是指岩石胶结程度很差或未胶结的颗粒状岩层;软，是指岩石强度很低、塑性大或黏土矿物质易膨胀的岩层;弱，则指受地质构造的破坏，形成许多弱面（如节理、片理、裂隙等）破坏原有的岩体强度，使岩层成为易破坏、易滑落的不稳定岩层，但其岩石单轴抗压强度还很高。

但是随着开采的深度逐渐的增加，深部地压也会明显的增加巷道变形的破坏也就开始变得频繁，巷道挖掘之后不久之后就会产生严重的变形破坏，其使用的时间就会明显的缩短，还得需要经常性的翻修，在松软层之中的巷道支护也是相对比较困难的，来压也就会更快，是的返修的工作量变大、成本也就会加大，这样一来也就严重的影响到了矿井的正常生产。

2、松软岩层巷道支护若干技术问题探讨对于松软岩层来说，掘进容易，维护困难，若还采用传统的支护方法和支护结构就不会产生效果。

由于各矿区松软岩层的组成、结构和性质差异很大，迄今为止还没有一种能适应各个矿区的施工方法和支护方法。

根据多年的实践经验，逐步探索出一些关于松软岩层巷道支护的先进技术，可以根据岩层的性质和特点选择合理的巷道位置，并要选择合适的巷道断面形状，采取正确的支护方式，加强巷道底板的管理，这些措施的实施对于维护软岩巷道，使巷道处于稳定状态有着重要的作用。

煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术措施研究摘要：煤炭是我国重要的能源，在国民经济和社会发展中扮演着不可替代的角色。

随着能源需求不断增长，煤矿生产规模不断扩大，巷道掘进作为煤矿采矿的基础和前提，其安全性、高效率和经济性对整个煤炭产业的发展至关重要。

然而，在煤矿巷道掘进和支护过程中，存在许多挑战和难题。

基于此，本文详细分析了煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术措施。

关键词：煤矿采矿工程；巷道掘进；支护技术引言巷道是煤矿开采过程中，为满足采矿提升、运输、通风、排水、动力供应等生产需求而挖掘建设的通道，其施工建设质量与采矿作业的稳定性和安全性息息相关。

随着采矿工程的规模化、复杂化发展，巷道掘进与支护施工的技术难度也在不断增大。

因此，为更好地保证采矿作业的安全性，施工单位有必要在明确煤矿巷道基本施工特点的基础上，对掘进与支护施工的质量影响因素、主要技术形式和施工要点进行深入探讨，以此进一步提升技术应用规范性和施工建设的质量性。

1采矿工程巷道施工特点的相关概述在现代煤矿采矿工程中，巷道施工普遍具有以下特点：（1）安全风险因素多。

煤矿采矿工程中的巷道，多设置在煤层区域附近，若煤层中含有瓦斯气体且巷道施工质量不达标，则很容易出现瓦斯气体渗透扩散到巷道中的情况，存在较大的瓦斯爆炸安全风险。

又如，部分废弃矿井可能出现水害问题，若巷道施工质量不达标，很容易发生透水安全事故。

（2）施工难度大，技术要求高。

现代采矿工程具有巷道长度大、采矿作业面多且布设分散等特征，以至于巷道工程的施工体量比以往明显提升。

出于施工效率和成本方面的考虑，在实际施工过程中会使巷道穿过一些强度偏弱的煤层或岩层。

为了保证巷道结构的可靠性，则需要结合实际情况，科学选择最佳的掘进与支护施工技术。

同时，为满足生产需求和安全性需求，需要对巷道进行更为科学、复杂的通风设计，以此保证巷道通风性，避免发生瓦斯爆炸事故。

由此可见，巷道施工具有施工难度大，技术要求高的特点。

2巷道掘进主要技术以往，煤矿采矿工程巷道掘进施工主要采用“钻爆法”进行作业，即利用气腿式凿岩机在指定点位打眼，然后利用炸药爆破的方式破碎指定区域内的岩体，以此逐步完成巷道断面和洞室的掘进作业，其主要包含“钻孔”“装药爆破”“通风”“支撑”“出渣清场”五个基本工序。

浅析矿井建设中软岩巷道掘进施工技术摘要：矿井建设需要重点考虑安全要素，否则在矿产资源开发期间极易出现安全事故。

软岩巷道地质构造具有特殊性，可能出现形变、下沉等情况，施工队伍需要对岩石性质以及形变情况进行科学探查，结合探查结果制定适宜的施工方案，使其可以满足质量施工需求。

关键词：矿井建设；软岩巷道；施工技术；掘进引言：矿井建设是确保煤炭资源产出的基础，建设过程中经常会遇到软岩巷道，如何对其进行科学的掘进施工，对采矿安全性有着极其重要的影响。

应根据软岩巷道的特征以及对施工技术要求和施工技巧进行明确，本文基于矿井建设过程中软岩巷道的施工技术进行探讨，指出技术要点，为同类工程施工建设提供经验借鉴。

1.软岩巷道特点软岩是指在特定环境下可能会发生形变的岩质，按照其产生的原因进行划分，可以将其分为工程软岩和地质软岩两种。

第一种是指在工程施工过程中受力导致岩石发生过变形，形成软岩，第二种是指在自然状态环境下地质变动导致岩体发生形变，形成软岩。

本文所探讨的软件不考虑其由何种原因造成，将其归类为强度较低，胶结程度较差的岩石。

软岩巷道是指在施工过程中，岩石受外力影响发生形变形成的巷道，由于软岩的支护力较弱，可能会发生形变挤压周围的岩石，在围岩支护力不足的情况下，继续施工可能会导致顶板下沉坍塌[1]。

开挖巷道会影响到周围岩石的硬隔离，其膨胀性、可变性、可塑性对施工进程有着一定的影响。

2.软岩巷道施工准备工作2.1地质勘察地质勘察是软岩巷道施工的前提基础，在进行矿井建设期间，需要经过反复的勘察了解并记录下勘察的结果，包括岩石的性质、含水量、地下水位置等。

如果没有经过详细的勘察而贸然施工，可能会导致安全事故产生，勘察期间一旦发现有影响具体施工的因素，需要采取相应的措施进行补救，确保掘进施工的安全进行。

针对勘察出的软岩巷道，由于其特殊的岩石性质，需要做好以下几点工作：一是进行软岩巷道周边地质状况的勘察，找到软岩巷道的形变点以及形变程度，可能会发生过的形变方向。

浅谈软岩巷道掘进支护技术作者：朱建国来源：《中国科技博览》2019年第13期[摘要]改革开放以来，我国经济得到了快速发展。

同时，对于各种能源的使用量也随之增加。

我国领土面积广大，煤炭资源存储丰富。

但因为各地的地质结构不太一样，像山西，陕西等地区地质较硬，煤矿巷道围岩也很坚硬；但在内蒙古一带土质较为疏松，煤矿开采巷道围岩也较为松软，这就给煤矿开采带来很大的技术难度和安全上的隐患。

为了增大煤矿软岩开采过程中的安全性，相关开采团队就巷道软岩层进行了掘进过程中的支护技术研究与应用。

本文就煤矿软岩巷道掘进支护技术做了详细系统的介绍，希望可以以后的煤矿软岩开采有所帮助。

[关键词]煤矿开采；软岩巷道掘进；支护技术中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0124-01引言在我国的煤矿分布地区，大部分都是采用井下巷道的煤矿开采方法。

由于煤矿地理位置的分布情况不同，煤矿的井下作业环境也有很大差别。

坚硬围岩的作业条件相对较好，因为煤矿巷道岩石坚硬系数较高。

施工人员就可以放心大胆的进行煤矿的开采工作，但在软岩巷道中施工人员要考虑多方面因素，来保证煤矿开采施工的正常进行。

煤矿软岩巷道同时降低了煤矿开采过程中的安全系数。

一、煤矿软岩巷道掘进支护支护支护存在的安全隐患在我国广泛的煤矿储存区域内，由于各地的地理位置环境的不同。

造成了煤矿井下开采环境的复杂多变。

像在内蒙古地区就应为煤矿巷道岩层硬度较低，这种情况就给煤矿的地下开采带来了很大的困难。

同时也增大煤矿开采掘进过程中安全隐患，为了保证软岩巷道掘进工作的顺利进行，就要对松软岩层进行一定的人为加固支护，在对煤矿软岩巷道加固支护过程要对下列一些安全隐患进行排查。

及由于煤矿岩石层过于疏松导致掘进过程中岩石破碎崩塌，由于掘进力度过大导致软岩层结构破坏、煤矿软岩巷道具有强烈的吸水性在掘进过程中不断吸收空气中水分，从而导致岩层吸水膨胀[1]。

煤矿软岩有很多种，其中最主要的可以分为以下几类，及流体型，砂矿型，石灰岩型等软岩种类。

第十二章软岩巷道支护第一节基本概念及变形特征一、软岩及软岩巷道的定义与分类目前对软岩及软岩巷道（工程）的定义及其基本特征尚未完全统一，但一般认为软岩是指强度低的岩体，是松散、软弱、破碎、膨胀、流变、强风化蚀变，以及高地应力岩体的统称。

软岩巷道，则指布置于上述软岩中难支护、需多次翻修和多次支护的巷道。

软岩的基本特性包括重塑性、崩解性、胀缩性、触变性、流变性。

其中，重塑性是软岩的基本属性，崩解和胀缩性是环境效应，触变性是空间效应，流变性是时间效应。

在实际工程中，往往是各种效应的综合，但有主有次，故应针对具体条件采取相应或综合措施。

软岩的工程分类，对工程设计、施工管理、定额制度、支护方式的合理选择以及改变软岩矿井技术面貌都有十分重要的意义，国内外专家学者提出的分类方案有十几种之多，应用较多的有以下几种。

1、煤矿巷道分类方案表12-1为我国《煤矿巷道软岩分类的建议》中的分类方案，将软岩分为3类，其中累计得分一项由表12-2给出。

表12-1 煤矿软岩巷道综合分类方案注：水平变形是指巷道掘出后，一次锚喷支护时，两侧墙位移的总和取大值；围岩松动圈指巷道掘进后，测得围岩纵波速度降低范围的平均值。

表12-2 煤矿巷道软岩分类判别指标2、国家软质岩分类标准《工程岩体分级标准》（1991年送审稿）中关于软质岩的国家标准是：1）岩石坚硬程度岩石坚硬程度按表12-3定性划分为较软岩、软岩和极软岩3类。

2）岩石风化程度岩石风化程度按表12-4划分为未风化至全风化5类。

表12-3 软质岩坚硬程度的定性划分表12-4 岩石风化程度的划分3）岩体完整程度的定性划分①岩体完整程度可按表12-5定性划分为完整至极破碎5类。

②结构面的结合程度，可根据结构面特征按表12-6划分为结合好至结合很差4类。

表12-5 岩体完整程度的定性划分表12-6 结构面结合程度的划分4）定量指标的确定和划分①岩石坚硬程度的定量指标采用岩石单轴饱和抗压强度（R c）。