深井软岩巷道支护的应用研究

深井软岩巷道支护的应用研究

【摘 要】本文主要介绍了现在深井软岩巷道支护的特征，分析了影响深井软岩巷道支护的支护原理，通过研究深井软岩巷道的变形特点，结合朱集煤矿实际的地理地貌特征，从技术及工艺流程了上提出了适合深井软岩巷道的支护办法，并在实际工程中验证了其可行性，效果显著。

【关键词】深井；软岩；巷道支护；应用

0 引言

随着工业生产对能源需求的不断增加，煤炭采掘作业已由地表浅部向深部转移。煤矿开采深度的不断增加，井下巷道将处于更高的地应力环境中。尤其在地质构造复杂的地区，残余构造应力比较大，岩石的力学性质也发生了变化，给煤矿巷道支护及稳定性带来了很大的难度，从而成为制约煤矿企业向深部开采的瓶颈。因此，研究高地应力软岩环境下巷道科学的支护方式是保证矿井安全采掘深部煤层的关键之一，以朱集煤矿深井软岩巷道为研究对象，对其支护方式进行了研究与实践，朱集煤矿-906m水平巷道的顶板以泥质砂岩为主，底板则主要是泥岩，或者巷道赋存与泥、泥砂岩互层中。-906m西翼回风大巷（北）为软岩段，由于地压大，原有的锚网索喷支护条件下出现了严重的底鼓现象，由实地观察，最大的底鼓量达到1m，严重影响了巷道掘进的进程。

1 深井软岩巷道的特征

在高地应力区经常遇到一类特殊岩体，当其处于地表浅部或低地应力条件下，岩体显示出较坚硬的特征；处于高地应力环境时，当围压较低时， 岩体尚具有较高的强度和弹性模量，当围压较高时，岩体则表现出软岩特征。煤矿深井软岩巷道的变形特征主要有下面几点：

（1）围岩变形量大。高应力软岩自身特征决定了该区域的巷道变形量大的特点， 其中巷道的水平收敛量要比拱顶下沉量要大得多。一般为几厘米至数十厘米， 表现形式有两帮内移、尖顶和底鼓。

（2）初期变形速率大。由于水平构造压应力大于垂直应力， 巷道在掘进时卸载迅速， 来压快， 表现为巷道的初期变形速率大。

（3）巷道变形具有时效性。巷道围岩具有显著的流变性， 表现为明显的时效性。当岩体流变所产生的围岩变形过大， 使得巷道支护体无法适应而失效， 围岩再次恶化并剧烈变形。

由此分析，深部软岩巷道具有四周来压、整体收敛、变形强烈等特点，而且初期变形速度通常都在10 mm/d以上，围岩剧烈破坏、常常造成支护体失效。因此深井软岩巷道掘进初期巨大的膨胀变形能必须以某种形式释放。大断面预留变

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