软岩巷道掘进支护方法研究
动压影响条件下底板软岩巷道支护技术研究
226软岩巷道支护，历来是矿山巷道工程的难题。
特别是煤层顶底板岩性均为软岩时，煤巷围岩变形量较大、控制难度较高，特别是巷道周边存在采掘作业面时，巷道在采动压力作用下围岩变形更为明显。
众多学者对动压影响软岩巷道支护进行研究，其中杨刚[1]以屯兰矿18503工作面巷道支护为工程背景，综合使用理论分析、现场实测以及数值模拟分析等技术手段，对软岩围岩变形破坏机理以及围岩变形诱因进行分析，并提出强化围岩稳定性及支护体系强度为核心的围岩支护方案，实现了巷道围岩变形有效控制；刘建功[2]以x辛置矿运输下山支护为例，通过理论分析构建动压影响软岩巷道围岩塑性区分布范围计算模型，并通过钻孔窥视技术验证理论计算模型，根据围岩塑性区分布范围提出通过全断面双壳锚注技术支护围岩，实现动压影响软岩巷道围岩变形有效控制。
本文以焦煤矿8505工作面回风巷围岩控制为工程背景，针对性提出动压软岩巷道围岩支护技术方案，实现了巷道围岩有效控制。
1 矿井概况 焦煤矿位于山西怀仁市何家堡乡石井村，井田面积4.339km 2，设计生产能力150万吨/年，8505工作面现主要开采5#煤层，煤层平均倾角4.6°平均厚度3.5m，直接顶为3.8～6.7m 泥岩、硬度1.5～2.7，基本顶为3.7～8.5m 的粉砂岩、硬度3.7～5.6；直接底为2.2～3.9m泥岩、硬度1.5～2.7，基本底为厚度 4.1～7.4 m 的石灰岩、岩体普氏硬度 3.4～6.2。
8505工作面回风巷沿着5号煤底板掘进，长度3200m，巷道顶底板均为泥岩，加之巷道周边采掘影响，巷道出现较为明显的底鼓、巷帮收敛变形。
对巷道围岩变形监测发现巷道水平收敛量介于150～580mm、底鼓量介于290～760mm，围岩变形量大给巷道正常使用带来制约。
矿井经过综合技术分析并结合工作面回风巷现场情况，提出采用注浆锚杆 + 表面喷浆方式对巷道围岩进行支护，通过注浆锚杆提高顶板、底板泥岩强度及抗变形能力，表面喷浆实现表面岩体裂隙封堵，解决围岩强度低、动压影响下巷道巷道围岩变形量大问题，为巷道使用创造良好条件。
深部软岩巷道支护研究
软岩 巷道 的变形 破坏特 性不仅 受围岩 的力学 性质影 响而且 受巷遭 所处 的 地应力环 境和工 程 因素控 制。 软岩工程 是一 门实践性、 经验性很 强的科学 技术 。
严 重者可封堵 整个巷 道 。 从 变形破坏 来看 ， 岩 体 以挤 出大变形 为主 ， 有巷道 侧帮 的张拉挤 出破 坏 ， 有巷 道顶 板挤 出下沉 ， 也有巷 道 的强烈底 鼓 。
持续时 间很长 ， 具 有 明显 的时 间效应 。 如果 不采取 有效 的支护措施 ， 围岩 变形 的
急剧增 大 ， 势必 导致巷 道 的失稳 破坏 。
实践 的高 度而 发展 起来 的。 １ ， 深 部商 应力 软岩巷 道 支护存 在的 主要 问愿 深 部软岩 巷道 支护 问题 ， 尤 其是深 部复杂 软岩 回采巷道 的支 护 问题 ， 是 矿 业工 程 中的一大 顽疾 。 以往对深 部软岩巷 道 的控制 问题 ， 在理 论认识 和支 护方 法上 存在 一定 问题 ， 主 要表现 在 以下几 个方 面 ： （ １ ） 围岩变 形破坏机 理 。 支护是 一个过 程 ， 要 使这 一过程 与围岩变 形过程 相 协调 ， 必须 充分而深 入地研 究围岩 的变形机理 ， 只有在 此基础 上 ， 才能选择 适当 的软 岩 的支护 时机 、 支 护型 式 以及确定 合适 的支 护参 数。 （ ２ ） 支护对 策 。 深部软 岩巷道 与一般软 岩巷道 变形破 坏特征 不 同， 应采 取适 应于 深部 软岩 的支 护对策 。 （ ３ ） 支护参 数 。 支护参 数选择 是影响巷 道稳 定性 的一个非常 重要 的因素 。 以 往对 支 护参数 的选取 基本上 采用 工程类 比法 。 当工 程地 质条件 简单 ， 此法 基本 满 足要求 ； 当地质 条件复杂 ， 是不 能满足 要求的 ， 再加上 目前很少 有深部高 应力 软岩巷 道 支护成 功事例 ， 无法进 行工 程类 比 。
煤矿软岩巷道掘进支护技术研究
中 州煤 炭
总 第２ １ ８ 期
煤 矿 软 岩 巷 道 掘 进 支 护 技 术 研 究
董开 封 ， 丘 富旺
（ 河 南能 源化 工集 团 永煤 公 司 新桥 煤 矿 ， 河南 永城 ４ ７ ６ ６ ０ ０ ）
摘要 ： 分 析 了软 岩 巷 道 围岩 变形 破 坏 特 征 及 原 因 ， 根据 软岩巷道 破坏 机理 ， 对 刘 庄 矿 一５ ６ ０ ｍ开拓 大巷 采用
关键词 ： 软岩巷道 ； 破 坏机理 ； 支 护优 化 ； 矿 压 观 测 中图分类号 ： Ｔ Ｄ ３ ５ ３ 文 献标 志 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ３— ０ ５ ０ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２～ ０ ０ ０ ７— ０ ２
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｓ ｕｐ ｐｏ ｒ ｔ ｉ ｎｇ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｆ ｏ ｒ Ｓ ｏ ｆ ｔ Ｒｏ ｃ ｋ Ｒｏ ａ ｄ ｗａ ｙ Ｄｒ ｉ ｖ ｉ ｎｇ ｉ ｎ Ｃｏ ａ ｌ Ｍｉ ｎ ｅ
Байду номын сангаас
１ 工 程 概 况
正在 掘进 的刘 庄 矿 一 ５ ６ ０ ｍ 开 拓大 巷 ， 轨道巷 、
收缩严 重 ， 增 大 了通 风 阻 力 ， 减 小 了行 人 安 全 距 离 ；
巷道 也 出现 冒顶 掉 渣 的 现 象 ， 严重危及人身 安全。 基 于 以上 情况 ， 改 善巷 道支 护质 量尤为 迫 切 。
Ｄ ｏ ｎ ｇ Ｋ ａ ｉ ｆ ｅ ｎ ｇ ， Ｑ ｉ ｕ Ｆ ｕ ｗ ａ ｎ ｇ
（ Ｘ ｉ ｎ ｑ ｉ ａ ｏ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｍｉ ｎ ｅ ， Ｙ ｏ ｎ ｇ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ ， Ｈ ｅ ｎ ａ ｎ Ｐ ｒ ￣ｉ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｉ ｄ ． ， Ｙ ｏ ｎ ｇ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ４ ７ ６ ６ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
软岩巷道支护技术
世上无难事，只要肯攀登
软岩巷道支护技术
（一）软岩巷道支护原理（1）巷道支护原理
软岩巷道支护时软岩进入塑性状态不可避免，应以达到其最大塑性承载能力
为最佳；同时其巨大的塑性能（如膨胀变形能）必须以某种形式释放出来。
软岩支护设计的关键之一是选择变形能释放时间和支护时间。
（2）最佳支护时间和时段
岩石力学理论和工程实际表明，硐室开挖之后，围岩变形逐渐增加。
以变形
速度区分，可划分三个阶段；即减速变形阶段、近似线性的恒速变形阶段和加速变形阶段。
最佳支护时间是以变形的形式转化的工程力PR 和围岩自撑力PD 最大，工程支护力最小的支护时间
图7-34 最佳支护时间TS
（二）软岩巷道常用支护形式
（1）锚喷网支护
锚喷网支护系列是目前软岩巷道有效、实用的支护形式。
喷射混凝土能及时
封闭围岩和隔离水。
网不仅可以支承锚杆之间的围岩，并将单个锚杆连结成整个锚杆群，和混凝土形成有一定柔性的薄壁钢筋混凝土支护圈。
锚喷网支护允许围岩有一定的变形，支护性能符合对软岩一次支护的要求。
根据围岩条件，也可以不喷射混凝土，仅选用锚网、桁架锚网、钢筋梯锚网、钢带锚网支护，也可以二次喷射混凝土支护。
（2）可缩性金属支架
U 型钢可缩性金属支架具有可缩量和承载能力在结构上的可调性，通过构件
间可缩和弹性变形调节围岩应力。
在支架变形和收缩过程中，保持对围岩的支护阻力，促进围岩应力趋于平衡状态。
我国在U 型钢可缩性金属支架架后充。
深井软岩巷道支护技术研究
当代化工研究99Modern Chemical Research丿丿2019•06技术应用与研究深井软岩巷道支护技术研究*刘廷（汾西矿业正佳煤业有限责任公司山西041399）摘要：正佳煤矿巷道围岩属于软岩巷道，巷道掘进支护后围岩变形量大，且难以控制，基于此，笔者在对巷道破坏影响因素分析的基础上，对矿井的软岩巷道支护方案进行了设计，并对巷道支护效果进行监测分析，结果表明：采用锚网索喷支护+底板采用注浆锚杆联合支护方式进行巷道支护在控制围岩变形和治理软岩巷道底臓等方面具有良好的效果”关键词：煤矿；软岩巷道；底鼓；围岩控制中图分类号：T文献标识码：AStudy on Support Technology of Soft Rock Roadway in Deep MineLiu Ting(Fenxi Mining Zhengjia Coal Industry CO.,LTD.,Shanxi,041399)Abstracts The surrounding rock of Z hengjia Coal Mine roadway belongs to soft rock roadway,and the deformation of s urrounding rock after roadway excavation and support is large and difficult to control.Based on the analysis of i nfluencing f actors of r oadway damage,the author designs the supporting scheme of s oft rock roadway in mine,and monitors and analyses the supporting effect of r oadway.The roadway support with bolt-mesh-cable-shotcrete support and f loor combined with grouting-bolt support has good effect in controlling surrounding rock deformation and controlling floor heave of s oft rock roadway.Key words：coal mine；soft rock roadway；floor heave\surrounding rock control1•矿井概况正佳煤矿巷道围岩属于I类软岩，矿井主采的煤层为3号煤层，埋藏深度在600〜800m之间，平均深度在700m,矿井属于深部开采矿井，地应力较高。
昭阳煤矿软岩巷道掘进支护技术研究
（ １ ）理论 分 析表 明 ： 巷 道掘 进后 ， 原 有 的天 然 应 力状 态被 破坏 ， 围岩 应力 重新分 布 ， 当应 力集 中 的强 度超 过 围岩屈 服强度 时 ， 出现塑 性 区 ， 如 此逐
而 引起 支 护失稳 ］ 。 ２ ． ２ 昭 阳煤 矿 一 ４ ０ ０ ｍ 大 巷变 形原 因分析
支护参数 ： ① 锚杆 ： 采用 ２ ２ ｘ ２ ２ ０ ０ ｍ ｍ和 ２ ２ ｘ ２ ８ ０ ０ ｍ ｍ 两种 Ｉ Ｖ级锚杆专用螺纹钢加工
而成的商ｌ 生 能锚杆 ， 锚杆间排距 ８ ０ ０ ｍ ｍ ｘ ８ ０ ０ ｍ ｍ 。 巷道 顶轴 线处 打锚杆 ， 沿两 侧均匀 布置 ， 两 侧底 脚
昭 阳煤 矿 袄 岩 巷道 掘 进 文护 技术研 究
邓中新
（ 微 山昭阳煤矿 ， 山东 济宁 ２ ７ ７ ６ ０ ０ ）
［ 摘
要 ］ 针对新光集团昭阳矿软岩大巷的变形破坏特征 ，提 出了软岩巷道 支护与加 固的技 术措 施 和施 工方 法 。通过加 大巷 道 掘进 断 面、 加 大锚杆 长度 和 直径 、 配 以适量 的锚 索和 更 改支护 密度等 支护 方式 对该矿一 ４ ０ ０ ｍ 大巷进行 支护 。 总结此条件 下的 支护 参数和实施经验 ， 为该矿大巷掘进提供参考。 ［ 关键词 ］ 软岩巷道； 破坏机理； 支护设计； 矿压观测 ［ 中图分类号 ］Ｔ Ｄ３ ５ ３［ 文献标识码 ］Ｂ ［ 文章编号］ 层推进 ， 使塑性 区不断向纵深发展 ， 临空塑性 区将
深部矿井软岩巷道布置及支护技术研究
深部矿井软岩巷道布置及支护技术研究摘要：大采深矿井最大的特点就是矿压大，地质条件复杂，支护难度大，特别是对于深部软岩巷道的支护，一直是近年来煤矿技术工作者研究的重点。
软围岩强度和稳定性较差，在开采扰动和较大的矿压作用下易发生变形和破碎，巷道维护工作量很大，对深井煤矿开采带来了很大影响。
生产实践证明，对于大采深软岩巷道，某种单一的支护方式是难以起到有效支护作用的。
对此应采取“锚、网、索、喷”联合支护的方式，以维持大埋深巷道掘进软围岩的稳定。
关键词：深部矿井；软岩巷道；布置；支护软岩是地质岩体的中的一部分，是特定环境下的具有显著塑性变形的复杂岩石力学介质。
按照软岩的自然特性和工程力学作用下的变形机理，软岩可分为以下几类：即节理化软岩、高应力软岩、膨胀性软岩和复合型软岩。
相比于硬岩，软岩具有更强的可塑性、膨胀性、崩解性、流变性和易扰动性特征，软岩不仅质地松软、强度低，而且易于受到风、水、开采扰动等因素的影响而发生软化、膨胀、裂隙和变形，物理特性不稳定。
软岩的以上特性给软岩巷道的掘进和支护带来了很大的困难，特别是在大采深、高地应力的作用下，巷道围岩易产生失稳变形，掘进期间易出现冒顶和片帮。
1软岩的工程特性1.1软岩的力学属性软岩中泥质矿物成分和结构面决定了软岩的力学特性。
显示出可塑性、膨胀性、崩解性、流变性和易扰动性的特点。
软岩的膨胀性质是在物理、化学、力学等因素的作用下，产生体积变化的现象，其膨胀机理有：内部膨胀、外部膨胀和应力扩容膨胀三种。
工程中的软岩膨胀为复合膨胀形式。
1.2软岩的临界载荷随着应力水平的提高，特别是围压的增大，岩石产生的塑性变形明显增加，使得在低应力水平下表现为硬岩特性的岩石，在提高了应力水平下显示出显著的塑性变形。
1.3软岩的临界深度与软化临界荷载相对应，岩石亦存在着一个软化临界深度。
对给定矿区，软化临界深度也是一个客观量。
当地下工程埋深大于软化临界深度时，围岩出现大变形，大地压和难支护现象；当地下工程埋深小于该临界深度时，则围岩的大变形，大地压现象消失，巷道支护容易。
煤矿软岩巷道支护技术的研究及发展
值， 不随 时 间的变化而变化 。 当荷 载超 过 这一 临界值 后， 岩层的 塑性 形
４ ． １ 软岩 巷道支 护的技术关键 根据 软岩 的力学特 点， 要使 软 岩巷 道支 护取得成功 要把 握好 三个
变 会出现 明显的 加速 现象 ， 这一 临界 值的 荷载 成 为临 界荷载 。 荷 载小 技术关 键 ： 正确的确 定软岩 变形机制 的复合型 、 将 复合型有效的 转化为 于临 界荷载 时岩层称为硬岩 ， 荷 载超过 临界荷 载后， 岩层的 塑性 形变不 单 一性 和合 理的运 用复合型变性 力学机 制的 转化 技术 。 在 支护设 计时 稳 定， 此 时称 为软岩 。 另外一 个特性 是软化 临界深 度， 软化 临界深度与 不能只进行单一型的支护 设计， 要根据每 个受力点的力学特 性使用联 合 软化临 界荷载时 相对应 的。 当巷 道深度小于某一深 度时， 岩层变形 不 明 支护方式 ， 设计 最适合 复合型变形力学特点 的支护方案 ， 确保软 岩巷道 显， 不会 出现 大变 形 ， 但是 当巷 道位置超 过这一深 度后， 岩层会有 明显 支护的综合性 能。
２ ． 软岩巷道变形破坏的原因及特点
随着 煤 矿的 开采 ， 巷 道深 度的 不断 增加 ， 巷 道围岩构 造也 越来 越 塑性工作 状态 ， 形成塑性 区。 此 时如果 没有 及时有效 的进行支 护处理 ， 复杂 ， 如 果围岩处于 软岩层就容 易造成巷道 的不稳定 ， 引起巷道 四壁 的 塑性 区就会发生较 为严重 的形变 ， 从 而形成松 动破坏 区。 松动破 坏区不
薹 臻寨 煤矿软岩巷道 支护来自术的研究及发展 谢拓
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【 摘要】本文主要对软岩的概念进行了简 单的介绍， 并指出了 如今煤 拱 肩和巷 道拱部变形尤 为严重， 经常出现 凸起和墙体开裂等现 象。