软岩巷道支护
煤矿软岩巷道支护技术
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。
强风化软岩巷道支护及其稳定性阐述
强风化软岩巷道支护及其稳定性阐述随着矿山深度开采的不断加深，地下巷道的建设和支护问题越来越受到矿山工程师的重视。
在地下煤矿开采中，强风化软岩巷道的支护和稳定性是一个十分关键的问题。
强风化软岩巷道的形成和演化是伴随矿山深部开采而产生的，而且其造成的巷道支护问题极大地影响了矿山的生产和安全。
深入研究强风化软岩巷道的支护及其稳定性，对于制定科学合理的巷道支护方案具有十分重要的意义。
一、强风化软岩的特点1.1 岩石结构疏松强风化软岩是由于受到长期风化作用而形成的，其岩石内部结构呈现疏松状态。
这种疏松的结构使得强风化软岩的强度和稳定性明显下降，易发生破坏。
1.2 高含水量强风化软岩中水分含量高，不仅使得岩石本身的强度下降，而且还会引起地下巷道周围的土壤结构松散，导致巷道的稳定性受到威胁。
1.3 易溶性强风化软岩中常含有大量的可溶性矿物质，一旦遇到渗水就会溶解形成空洞，从而影响巷道的稳定性。
1.4 高地应力地下巷道是矿山开采的主要通道，而且常常是在地下数百米的深处，受到巨大的地应力作用。
这种高地应力不仅容易使得强风化软岩产生变形和破裂，而且还会造成巷道支护结构的变形和破坏。
二、强风化软岩巷道支护的关键技术2.1 地质勘察在进行巷道支护前，必须对强风化软岩巷道的地质情况进行详细的勘察，明确其岩层构造、岩性特征、岩层倾向和倾角等信息。
只有充分理解了巷道所处地质环境的特点，才能制定出针对性的支护方案。
2.2 合理的支护结构设计针对强风化软岩巷道的地质特点，需要设计相应的巷道支护结构。
一般采用的是采用钢拱或者混凝土梁支护，以增强巷道的整体结构强度，防止巷道因地应力和强风化软岩的破坏而造成坍塌。
2.3 合理选择支护材料在巷道支护中，选择合适的支护材料也是非常重要的。
一般可以用钢拱、锚杆、玻璃钢管和喷锚混凝土等材料来进行支护，同时还可以选用高性能聚合物材料进行喷射防护，以增强巷道的整体结构强度。
2.4 积极进行预应力锚杆支护在巷道支护中，采用预应力锚杆的支护方法是一种有效的措施。
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。
浅谈煤矿软岩巷道支护措施
的围岩变形量通常都高达数千毫米 ， 其围岩的流变往往 持续数 年之久 ， 导致巷道维护 十分 困难 针对软岩巷道矿压显 现的特 点， 本文针对 巷道 围岩的特性 ， 提出 了相应 的控制巷道 围岩 变 形 的支护措施。 巷道 围岩变形是衡量软岩巷道 的矿压显现程度 和巷 道 维 护 状况 的重 要 指 标 之一 １ 软 岩 的 基 本 属性 软岩的 １ ０ 种基本属性 为 ： （ １ ） 岩石强度低 ， 单 向抗压强 度 般都在 ３ ０ — １ ５ ＭＰ ａ以下 ； （ ２ ） 大多属粘 聚力 很弱的泥质胶结 ； （ ３ ） 结构面发育 ， 一般均属碎 裂和散体结构 ； （ ４ ） 岩石的空隙率 大， 通常都在 １ ５ ％以上 ； （ ５ ） 含水 率高 ， 一般 ５ ％～ １ ０ ％以上 ， 空 隙
中图分类号： Ｔ Ｄ ３ ５ ３ 文献标识码： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ３ — ５ １ ６ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ２ １ — ０ ０ １ ０ 一 Ｏ ｌ
软 岩 巷 道 围 岩 变形 的 特 征 为 掘 巷 、应 力 扰 动 和 环 境 变 化 都 会 引 起显 着 的 附加 变 形 量 。 软 岩 中因 掘 巷应 力 集 中而 引起 的 围岩 显 着 变 形 ； 支护 损 坏 和 失 效 等 支 护 阻 力丧 失 而 引起 的 围岩 急剧变形 ； 软岩巷道 附近掘巷和翻修等应力扰动而引起 的围岩 附加变形等。软岩巷道因应力扰动、 支护失效和水 的浸蚀 引起 异， 松 软 围 岩 的 自稳 时 间 通 常 为几 十 分 钟 到 十 几 小 时 ， 有 的 顶 板 一 经暴 露 就 立 即 冒落 。因此 在决 定 巷 道 掘 进方 法 和 支 护措 施 时 必须 考 虑 到 巷 道 围岩 的 自稳 时 间 ３ 巷 道 围岩 变 形 量 的 构 成 在未经采动 的松软岩体 内开掘巷道 时 ，其 围岩变形量主 要 南以 下 三 部 分 组 成 ： 掘 巷 引起 的 围 岩 变 形 量 ． 它 一 般 发 生 在 巷道掘进的初期 ； 围岩流变 引起 的变形量 ， 它在巷道整个 服务 期 内都会发生 ； 巷道受各类 扰动引起的变形量 ， 如巷道 维护过 程 中， 支护阻力发生变化 ， 巷道附近支架翻修或开掘新 的巷道 ， 以及泥岩遇水和巷道积水增加等等。 ４ 控 制 软岩 巷 道 围岩 急剧 变形 的 支 护 措施 软岩巷道因应力扰 动 、支护失效和水的浸蚀引起的围岩 变形量通常都 高达数 千毫米 ，其 围岩的流变往往持续 数年之 久， 导 致 巷 道 维 护 十 分 困难 。针 对 软 岩 巷 道 围岩 变 形 规 律 及 支 架与围岩相互作用关系 ， 提出了控制软岩巷道围岩变形的支护 措施为 ： （ １ ） 巷 道 刚 掘 出时 ， 因 围岩 应 力 重新 分 布 所 引 起 的 围 岩 剧 烈变形 ． 即围岩变形量构成 中的 ， 即使 支护阻力很 高也 难以有 效抑制。因此 ， 必须正确选择二次支护的时间及支护体的刚度 ， 使掘巷期间的能量得 到释放 ， 但支护滞后 的时间应在保持岩体 不失稳 的条件下 正确选择 。巷道二 次支护 的时间通 常为掘后 ３ ０ ｄ左右 。如 采 用 一 次 支 护 ， 则 这 一 阶段 支 架 的缩 量 约需 ２ ０ ０ ～
软岩巷道支护施工存在的问题及控制对策
软岩巷道支护施工存在的问题及控制对策软岩巷道支护一直是困扰煤矿安全生产的主要问题之一。
本文以水矿集团某煤矿巷道施工为工程背景，根据现场调研情况，分析了巷道支护施工中存在的主要问题，如巷道超挖严重、）锚杆孔位及预紧力与设计值相差过多等，并提出了相应的控制对策。
标签：软岩巷道；支护；施工0 引言软岩巷道支护一直是困扰煤矿安全生产的主要问题之一。
由于含有膨胀性粘土矿物，软岩遇水容易膨胀，导致整体强度降低、胶结程度差，巷道掘进和支护困难，早起的锚杆支护理论和技术适用于中硬、硬岩的围岩条件中，此时也已不在适用。
为解决此类问题，我国学者也开展了大量的研究和实践，如围岩强化技术体系、分布动态控制体系、让压支护技术体系等，其核心技术是采用高强预应力锚杆、锚索，配合U型棚、喷注浆等手段，实现围岩和支护体系的统一承载、动态控制，目前在理论和工艺方面都取得了良好的成绩。
但是再巷道支护施工过程中，仍然存在一些问题。
本文以水矿集团某矿为例，多名技术人员在掘进工作面跟班进行支护质量监测及矿压观测测站安装，根据现场调研统计情况，对巷道支护施工方面存在的问题进行了整理和分析，并提出了相应的控制对策，以期为巷道支护施工提供一定的借鉴。
1 巷道支护施工存在的主要问题根据调研情况，目前巷道支护施工主要存在以下问题：（1）巷道超挖严重，成形较差。
与设计巷道断面尺寸相比，最大超挖处超过500 mm，此巷道虽然为半煤岩巷，但因为巷道围岩松软破碎并存在煤岩互层，围岩揭露后短时间内即垮落，造成帮顶凹凸不平，护表材料和围岩存在架空区间，锚杆、锚索多有锚空现象。
（2）锚杆孔位及预紧力与设计值相差过多。
①设计要求锚杆孔必须垂直于岩面，但实际施工中多有钻机在同一个位置上连续打几个孔都不移位的现象，造成锚杆孔位与设计轴线相差过大，而锚杆螺母又没有采用调心垫，最后难以有效提高预紧力矩，要求锚杆孔与设计线差值不超过5度。
②施工设计要求帮锚杆预紧力矩不小于250 N·m，顶板锚杆不小于300 N·m，除钻机安装时拧紧后尚需要人工二次加扭，但根据安装的两个托锚力测站，帮顶部共计11块压力表，扭矩小于200 N·m，经测量初始预紧力介于1.1～17 kN远远达不到设计要求的60～80 kN。
软岩回采巷道支护设计
软岩回采巷道支护设计软岩巷道支护历来是巷道工程的难题，通过对软岩巷道的特征分析，及支护原理和方法的论述，对到清矿回采巷道支护方式进行了设计，并给出了相应的建议和措施，取得了良好的效果。
标签：松软岩；锚杆；巷道1 软岩巷道的特征软岩巷道最明显的特征是地压显现比较剧烈，巷道维护困难，主要表现在围岩的自稳时间短、来压快、围岩变形量大、速度快、持续时间长、四周来压、底鼓明显、遇水膨胀、变形加剧，可以用4个字来概括：松、散、软、弱。
2 松软岩巷道支护原理软岩层巷道支护的着眼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应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，支护结构及强度应与加固围岩、提高围岩自承能力相结合，与围岩变形及强度相匹配，实践证明，单纯提高支护刚度的做法是难以奏效的；2）必须采取卸压、加固与支护相结合的方法，统筹考虑、合理安排，对高应力区，要卸得充分，对大变形区，要让得适度，对松散破碎区，要注意整体加固，对巷道围岩整体要支护住；3）进行围岩变形量测量，准确地掌握围岩变形的活动状态，根据测量结果进行反馈，以确定二次支护结构的参数，确定补强时间，再次支护时间和封底时间；4）肃立综合治理、联合支护、长期监控的支护思想体系。
3 松软岩巷道支护原则早期的支护理论沿用地面结构工程原理设计支护参数，围岩是支护的对象，支护只是人工构筑的承载工具而已。
然而，现在岩石力学揭示，岩石破裂后具有残余强度，松动破碎围岩仍具有相当高的承载能力，围岩既是支护压力的根源，又是抵抗平衡原岩应力的承载体，而且是主要的承载结构体。
支护的作用在于维护和提高松动围岩的残余强度，充分发挥围岩的承载能力。
因而，在松软岩巷道支护中，要遵循以下几方面原则：1）维护和保持围岩的残余强度原则。
深部软岩巷道支护技术研究
深部软岩巷道支护技术研究1. 引言1.1 研究背景深部软岩巷道是指岩石中深埋处于较高地应力状态下的巷道。
由于深部软岩的强度较低，岩溶作用较强，岩体结构较复杂，深部软岩巷道在工程施工中往往面临较大的支护难度和风险。
随着我国经济建设和交通基础设施建设的不断发展，深部软岩巷道工程的需求越来越大，对支护技术提出了更高的要求。
目前，国内外对深部软岩巷道支护技术的研究也逐渐增多，一些新的支护方法不断涌现，为工程实践提供了更多选择。
由于深部软岩巷道的特殊性和复杂性，现有的支护技术仍存在许多不足之处，例如支护效果不理想、施工难度大、施工周期长等问题。
对深部软岩巷道支护技术的研究仍然具有重要意义，有待进一步深入探讨和改进。
【研究背景】的明确，有助于引导研究人员深入开展相关工作，提高深部软岩巷道工程施工的技术水平和质量。
1.2 研究目的研究目的主要是通过对深部软岩巷道支护技术的研究，探讨如何有效地提高巷道的稳定性和安全性，降低工程施工风险，为工程建设提供可靠的技术支持。
具体包括以下几个方面的目的：1. 分析深部软岩巷道的岩体特征，了解其力学性质和变形规律，为选择合适的支护措施提供依据。
2. 探索深部软岩巷道支护技术的研究方法，寻找适合实际工程的有效解决方案。
3. 改进和创新现有的支护技术，提高巷道的支护效果和工程质量。
4. 基于实践案例的经验总结，提出结论，并为未来深部软岩巷道支护技术的研究方向和应用推广提供建议和借鉴。
1.3 国内外研究现状国内外在深部软岩巷道支护技术方面的研究取得了一定的进展。
国内主要集中在深部软岩巷道支护技术的应用实践和经验总结上，已形成了一套较为成熟的支护技术体系。
采用高强度锚杆支护、锚网喷锚等技术，有效控制软岩巷道的塌方和失稳问题。
而国外则更注重对深部软岩巷道岩体特征及支护技术的理论研究，以及新型材料和装备的应用。
在岩体力学、岩土工程、支护材料等方面取得了很多创新性成果。
目前国内外在深部软岩巷道支护技术研究中仍存在一些共性问题，如对于软岩巷道的合理支护结构设计以及支护材料的选择等方面的系统研究不足。
关于软岩支护技术
关于软岩支护技术前言巷道支护是井工开采工程的核心，是一切安全生产和效益的基础，随着开采条件的日益恶化，采深的迅速增加，支护对井工开采的制约作用日趋明显，先进采矿方法能否实现，在很大程度上取决于巷道支护状况和有效断面能否得到保证。
第一节，深井巷道围岩强化支护技术体系及实践一，深部高应力巷道：常规支护不能满足要求的一类巷道。
1，采用传统的架棚支护、锚杆支护都不能有效维护巷道。
2，以德国为代表采用U型钢可缩性支架、壁后充填、预留变形量架棚支护的方式，也不能有效维护巷道。
3，常常在掘进时就需要多次卧底、返修。
为此：出路在于发展新型锚杆类支护综合治理比较乐观，目前遇到的大部分问题可以得到解决或改善。
如：德国向我国输入U型钢可缩性支架、壁后充填技术，在德国使用范围400-600米深，可是在我国达到400米深度就解决不了我国的问题。
二，深部支护问题：1，相当一部分埋深达到800-1000米的深井巷道支护难度不大，可以采用常规的支护技术解决，因此深井巷道支护并不都属于复杂困难支护巷道，我们关心的焦点是深部难支护巷道称为深部支护问题。
2，它通常是指主要由于巷道埋藏深度导致的围岩较高的水平应力，使相对软弱的岩体发生大范围破坏，并产生大变型的一类工程支护问题。
三，复杂困难条件：1，由于地层运动和成岩过程产生的强构造应力集中区，水平应力通常较大；这类构造区域内巷道变形有自身规律，其中顶板支护的安全可靠性要求较高。
2，膨胀性岩体、泥质岩体遇水泥化等条件，由于物理化学原因导致的岩体力学承载性能的衰减、岩体的变形等。
3，由于开采造成的次生应力集中区产生的巷道支护问题。
四，深井软岩成为支护重点：1，深部高应力巷道的两个显著特点：（1），原始应力水平相对围岩强度高。
（2），采动附加应力更趋强烈、围岩破碎区范围进一步加大，不易形成结构效应。
2，时间效应强烈、变形速度快，不易长期维护：（1），第一类，围岩软弱型、即软岩巷道；（2），第二类，采动影响型、即动压巷道；（3），第三类，深井高应力型、即深井巷道；五，巷道大变形、难以支护原因：1，围岩松软破碎：单轴抗压强度﹤10-20MPa；2，高应力：（1），深井（自重应力）（2），采动应力（原岩应力的3-6倍）；（3），构造应力；3，松散破碎+高应力。
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• 采矿1103班16404宿舍
软岩巷道的地压特征是四周来压，不仅有顶压、侧 压，还有底压，因而软岩巷道都出现一定量的底鼓。
深度大，应力水平高
3 软岩巷道支护特点及围岩控制原理
软岩巷道围岩控制原理
软岩巷道支护控制原理体现在以下三方面:一是通过注浆或锚杆提高 围岩自身的强度，二是利用锚索充分调动深部围岩的强度，三是提高支护 强度，阻止围岩蠕变。
顶底板和两帮构成巷道承载结构，顶板、底板和两帮组成一个不可分 割的系统。支承压力通过两帮传递给底板，两帮岩体在巷道内移动的同时 挤压破碎底板岩层，引起破碎岩体之间的滑移、剪胀，从而旨起强烈底鼓， 同时加剧两帮的破坏。顶板软弱下沉，两帮向巷道内移动;两帮软弱，难 以承受顶板传递的支承压力，导致顶板下沉，两帮向巷道内移动顶板与底 板的相互作用通过两帮传递，当顶板为软弱岩层，两帮产生向巷道内位移， 底板岩层在水平应力的作用下向巷道内移动，加剧底鼓;当底板岩层为软 弱岩层时，受支承压力作用而下沉，导致顶板下沉甚至离层，影响顶板的 稳定性，从而进一步加剧底鼓。
3．为了改善支护结构的受力性能，施工中应尽快 闭合，而成为封闭的筒形结构。另外，隧道断面 形状应尽可能圆顺，以避免拐角处的应力集中。
4．通过施工中对围岩和支护的动态观察、量测， 合理安排施工程序、进行设计变更及日常的施工 管理。
5．为了敷设防水层，或为了承受由于锚杆锈蚀， 围岩性质恶化、流变、膨胀所引起的后续荷载， 可采用复合式衬砌。
6．二次衬砌原则上是在围岩与初期支护变形基本 稳定的条件下修筑的，围岩和支护结构形成一个 整体，因而提高了支护体系的安全度。
上述新奥法的基本要点可扼要的概括为：“少扰动、 早喷锚，勤量测、紧封闭”。
5 对新奥法的认识
用一个弹簧来理解新奥法原理
1．洞室边缘某一点A在开挖前具有原始应力（自重应力和构造应 力）处于一个平衡状态。如同一根弹性刚度为K的弹簧，在P0作 用下处于压缩平衡状态。
20世纪初发展的巷道支护 理论——古典压力理论， 代表有：海姆（A.Haim）、 朗金（W.J.M.Rankine） 和金尼克（A.H. Иник）理论
➢国外软岩 巷道支护理 论发展
散体压力理论，代表： 太沙基（K.Terzaghi） 和普氏（M.M. Протодъякο нов）理论
奥地利学者 Rabeewciz在20 世纪60年代提出 了《新奥法理论》
于学馥等人提出 了《轴变论理论》 和《开挖系统控 制理论》。
何满潮教授提出了 《关键部位耦合组 合支护理论》
何满潮教授提 出了《软岩工 程力学支护理 论》
冯豫、郑雨天、陆 家梁、朱效嘉等人 在总结新奥法支护 的基础上，提出了 《联合支护技术》
2 国内外软岩巷道支护的发展与现状
数值计算方法，如 有限元、有限差分、 边界元，离散元， 代表软件：ANSYS、 ADINA、UDEC、FLAC
3．由力学平衡方程可知，弹簧在P0作用时处于平衡状态； 弹簧在发生变形u后，在P的作用下又处于平衡状态，假设 弹簧的弹性系数为K，则有：
P0=P+Ku
讨论：（1）当u=0时，P0=P 即不允许围岩变形，采用刚性 支护，不经济；
（2）当u↑时，P↓；当u↓时，P↑。即围岩发生变形，可 释放一定的荷载（卸荷作用），所以要允许围岩产生一定 的变形，以充分发挥围岩的自承能力。是一种经济的支护 措施，围岩的自稳能力P=P0-P=Ku；
技
术
发
90年代以来，采用锚喷支护与注浆锚杆注浆加固围岩相结合，以及
展
注浆加固与可缩性支架相结合，加强底角支护等，取得了较好的技
术经济效果，且在矿压理论和支扩理论方面都取得了较大进步。
2 国内外软岩巷道支护的发展与现状
国外软岩巷道支护技术发展
德国、英国、法国、波兰等西欧国家直至80年代巷道支护仍以金属支架 为主，在浅部巷道支护中金属支架用量约占支护总量的70%左右，并取得 良好的支护效果。20世纪90年代初，美国、澳大利亚等国大力发展高预应 力高强锚杆支护技术；美国、澳大利亚在近十年的煤矿深部井采中，一直 以锚喷支护为主体进行联合支护，深部不稳定围岩一般采用锚喷网、组合 锚杆(喷网)、高强超长锚杆(喷网)等支护形式，对于深部极不稳定围岩主要 采用组合锚杆析架与锚索支护、锚喷网与锚索联合支护等形式。目前，西 欧大多数国家各类型的锚杆支护、锚索支护及联合支护约占软岩巷道支护 总量的90%；俄罗斯顿巴斯地区深部巷道以支撑能力大的ACrl、ACrZ以及 AK新型锚杆，其支撑能力为190一330kN，同时可用高强度托板钢带，形 成锚网带联合支护137一l，取得了良好的支护效果和经济效益；德国主要 矿井开采进入深部岩层，深部软岩巷道支护主要采用锚杆、锚索、注浆和 封闭型的钢构混凝土衬砌组成的多重高强联合支护，支护效果显著，但导 致其开采支护成本昂贵。
2．洞室开挖后，A点在临空面失去约束，原始应力状态要调整， 如果围岩的强度足够大，那么经过应力调整，洞室可处于稳定 状态（不需支护）。然而大多数的地质情况是较差的，即洞室 经过应力调整后，如不支护，就会产生收敛变形，甚至失稳 （塌方），所以必须提供支护力P，才能防止塌方失稳。等同于 弹簧产生了变形u后，在P作用又处于平衡状态。
20世纪70年代，萨拉 蒙（M.D.Salamon） 等又提出了《能量支 护理论》
日本的山地宏和樱 井春提出了围岩的 《应变控制理论》
3 软岩巷道支护特点及围岩控制原理
软岩巷道 支护特点
围岩软，强度低 软岩易风化、遇水易膨胀
软岩巷道的地压大、来压快、变形大、 变形持续时间长。 软岩巷道围岩自承载能力低
2）锚喷支护 适用于软岩巷道锚喷支护类型主要有锚杆喷射混凝土 和锚杆钢筋网喷射混凝土。根据现场实际情况，设计参数 包括巷道断面、锚杆类型和布置方式、喷层厚度、钢筋网 规格等
棚式支护 梯形金属支架 拱形可缩金属支架 木支架 钢筋混泥土支架
锚喷支护 金属锚杆、锚索 木锚杆 竹锚杆 金属网
混凝土
4 软岩巷道几种支护方法
软岩巷道支护简介
目录
1 软岩分类及特征 2 国内外软岩巷道支护的发展与现状 3 软岩巷道支护特点及围岩控制原理 4 软岩巷道支护方式及各种支护方法 5 对新奥法的认识
引言
软岩巷道工程是软岩工程的一个主要组成部 分。我国许多煤矿巷道布置在松软围岩中，而 松软围岩具有强度低、膨胀性和流变形严重等 特点，影响着矿井的安全生产和经济效益，随 着煤炭工业的发展，开采深度的日益增大，目 前在全国有许多矿井存在严峻的软岩巷道支护 技术问题。由于软岩巷道工程所处的复杂工程 地质条件，其支护问题一直是困扰我国煤炭生 产的一个主要问题，同时这也是采矿界和煤炭 生产企业关注和研究的主要对象。选择合理的 支护方式不仅对煤炭生产的安全至关重要，而 且对提高煤炭企业的经济效益也有着很大是地质岩体中一部分，但却是地质介质中极为复杂的部分。 按照软岩自然特征、物理化学特性。以及在上程力的作用下产生显著 变形的机理作为分类的主要依据，软岩分为五类:即低强度软岩、膨 胀性软岩、高应力软岩、节理化软岩和复合型软岩。软岩有别于硬岩 而独具的特性有以下几点：
1）可塑性，由于软岩胶结程度差，结构疏松，孔隙率高，强度 低，粘土矿物亲水性强，在工程力和水的作用下矿物质分子结构发生 变化，吸附水分子形成水化膜，从而使岩石具有极大的吸塑性，岩石 强度急剧降低，在无控制条件下失去自身支承能力。
2）膨胀性，软岩在水作用下产生体积膨胀现象。 3）崩解性，软岩在物理、化学、力学、因素都作用下发生鳞片 状解体 4）流变性，有韧性的软岩受力发生流变，其过程与时间密切相 关的特性 5）易扰动性，由于软岩的内部结构特点，软岩对抗外界环境扰 动的能力极差，对施工震动、吸水膨胀、软化泥化、暴露风化等影响 极为敏感。
因此，要想有效地支护多种变形力学复合的软岩巷道，单一的支护方 法是难于奏效的，必须采取综合、联合支护方法，抓住关键变形力学机理， 连带附加变形力学机理，合理运用综合型支护，从而达到软岩巷道变形控 制的目的。
4 软岩巷道各种支护方法
软岩巷道各种支护方法
金属支架
1）棚式支护 由于松软岩层中巷道围岩变形较大，通常采用预留断 面可缩性金属支架支护，我国目前采用的架型有:梯形、拱 形和环形。架型的选择应根据转岩的变形和压力的大小等 指标来确定。
4）联合支护 联合支护系指采用多种不同性能的单一支
护的组合结构，根据我国近十年软岩工程支护 的经验，锚喷支护作为一次支护方法，是联合 支护的基础，组成了各种联合支护形式：锚
锚喷+弧板支架 U型钢可缩性支架+注浆 加固
锚喷+注浆型钢可缩性支 架等
喷—锚喷联合支护，锚喷—U型钢架联合支护，
锚喷—砌碹联合支护和锚喷—弧板联合支护等。
砌碹支护
3）砌碹支护 在20世纪60年代以来，砌碹支护曾作为软
岩巷道的一种主要支护形式。该支护具有承载 能力大、稳定性强等特点，并且在料石间夹有
料石 砖 混泥土 钢筋混泥土
可缩垫层时，还具有一定的可缩变形能力。但
是，由于碹体属刚性支架，一般不适应围岩变 联合支护
形很大的软岩巷道支护
锚喷+注浆加固
锚喷+U型钢可缩性支架
4 软岩巷道几种支护方法
锚网、锚索和预拉力桁 架“三位一体”支护
顶板预拉力锚索网梁组合支护
4 软岩巷道几种支护方法
大倾角复合顶板支护技术
4 软岩巷道几种支护方法
5 对新奥法的认识
新奥法的基本要点可归纳如下： 1．岩体是隧道结构体系中的主要承载单元，在施工中 必须充分保护岩体，尽量减少对它的扰动，避免过度 破坏岩体的强度。为此，施工中断面分块不宜过多， 开挖应当采用光面爆破、预裂爆破或机械掘进。 2．为了充分发挥岩体的承载能力，应允许并控制岩体 的变形。一方面允许变形，使围岩中能形成承载环； 另一方面又必须限制它，使岩体不致过度松弛而丧失 或大大降低承载能力。在施工中应采用能与围岩密贴、 及时筑砌又能随时加强的柔性支护结构，例如，锚喷 支护等。这样，就能通过调整支护结构的强度、刚度 和它参加工作的时间（包括闭合时间）来控制岩体的 变形。