软岩巷道支护
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 。
矿山软岩巷道支护方案的合理选择
３ 软岩 巷道变 形破 坏的 原 因及 规律
按 照常 规理论 制定 的设 计规 范 进 行设 计 ， 以 出现 所
了巷道 围岩 大变形 、 支护 严重损 坏 ， 使工 程进 展缓 致 慢 、 程造 价 昂贵 。 工 同时 由于理 论 的 建树 、 程 、 范 尚不 够 完 善 ， 规 规 尤其 以膨胀 性 石灰岩 、 煤炭 、 膨润 土和 高岭土 等开采 所遇 到 的软岩 巷道支 护 问题 尤为严 重 。在众 多实践 中， 软岩 巷道 支护结 构设计 与施 工 、 护材料 的选 用 支
Ｓ ｒ ｌＮ ． ７ ｅｉ ｏ ４ ４ ａ Ｏｃｏ ｅ ． ０ ８ ｔｂ ｒ ２ ０
矿
业
快
报
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总 第 ４ ４期 ７ ２０ 年 １ ０８ ０月 第 ｌ Ｏ期
矿 山软岩巷 道支 护 方 案 的合 理 选择
田 昌进 沈 滢
（ 昆明理 工大学国土资源工程 学院）
摘
要： 阐述 了软 岩巷 道 支护的理 论基 础 、 坏规律 及 应用现 状 ， 破 结合工 程 实例 ， 出了在巷 道 提
支护方 案 中要 注意 的 问题 和支 护方 法。 关键 词 ： 软岩 ； 道 ； 坏 ； 巷 破 支护 方法
成人 员伤 亡 ， 留下 安全 隐患 。
２ 围岩支 护 的理论基 础
造成 ， 其特点是 ： 随着应力的增加 ， 速率逐渐减小 ，— ｏ ｒｓ曲线 呈上 Nhomakorabea凹状 。
围岩 常用 的支护 理论有 ： 奥法理 论 ， 新 围岩松 动
浅谈软岩巷道支护技术与应用
米村矿２ 扩大 区轨道石门车场为半 圆拱型断面 ， ６
２ ．软岩巷道多表现为巷道四周受压 ，且为非对称 性，巷道开挖后不仅顶板变形易冒落 ，巷道两帮也容易
出现外 鼓和 冒落 ，同 时也有 可 能产 生强烈 的底 膨现 象 。
净宽３ ０ ｍ ８ ０ ，净高３ ０ ｍ ０ ０ ，壁 厚１０ ｍ ５ ｍ ，全长 约６ ｍ ０ 。巷 道周 围存在老巷较 多，围岩破碎 ，所穿岩层为泥岩 、
３ ．软 岩巷 道 变 形 随矿 升 的开 采 深度 增 加 而 增
术 、成本等方面都具有优 势，因此，多媒体调度通信
将 是 未 来 电力 系 统 调 度 通 信 的发 展 趋 势 。ｌ 盔 ，
参考文 献
【 郭经红．软交换 平台在 下一代 电力通信 网络 中的应 用 Ｉ． １ ］ Ｊ ］
坏 。这 时 如果 用 不适 应 软岩 大 变 形 的 刚 性支 架 ，将 很
断 的提高 ，如锚 网喷一锚索 、架棚 喷浆一 注浆等联合
支护技术 的逐 步发展 成熟，使得巷 道支护有效地得到
改善。
一
快被压垮 ，所 以支护时必须根据这一特点，要在控制
下 允许 软 岩 一 定 的变 形 量 出现 。
杆数量 ，实行多打锚杆 ，使顶 部围岩形成整体 。
三、软岩 巷道 的支护要 求及对 策
根据软岩 的特 点，在支护方面不 能单纯提 高支 护 刚度 的方法 来提 高支护 效果，单 纯提 高支护 刚度会使 巷道 支护体 系迅速遭 到破 坏，经常造成 前掘后翻的局
面 ， 再 者 单 一 支 护 方 式 不 能 更好 的 发挥 支 护 作 用 。软 岩巷 道 支 护 是 支 护 结 构 和 围 岩 结 构 相 互 调 节 ， 相 互 控
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
广西百色百矿集团有限公司 广西百色
５ ３ １ ４ ０ ０
【 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。
软岩巷道监测信息反馈与支护研究
２１ ０ ０年第 ２期
Ｎｏ ２ ． ２ １ ００
煤
炭
科
技
７
ＣＯＡＬ Ｓ ＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮ０ＬＯＧＹ ＣＩ ＭＡＧＡＺ ＮＥ Ｉ
文章 编 号 ：０ ８ ３ ３ （ ０ ０ ０ —０ ７ ０ １０ － ７ １ ２ １ ｝ ２ ０ ０ — ３
软岩巷道监测信 息反馈 与支护研究
中 国原煤 产量 居 世 界首 位 ． 每年 巷道 掘 进 量 达 ６０ ０ｋ 其 中 １％ 以上是 软 岩巷道 。 岩条 件下 带 ０ ｍ。 ０ 软 来 的支护 困难 、 支护 失稳 、 坏 乃 至停 产 。 重 影 响 破 严 煤 矿 生产 并 带来 巨大 的资 源浪 费 。 因此 ． 过 软 岩 通 巷道 围岩 力学 行 为长 期 连续 监 测 、 息 反馈 而 建立 信 合 理有 效 的支 护方 式 对煤 矿 安 全 生产 ． 约 成 本具 节 有重 要价 值
亓荣强
（ 内蒙 古 鲁 新 能 源 开 发有 限责 任 公 司 ，内 蒙古 锡 林 郭 勒 盟 ０６２ ） ２ ３ １
摘 要 ： 软岩巷 道 工程 支 护 问题 一 直是 困扰 我 国煤炭 生 产 的一个 重 要 问题 。 因软 岩 巷道 支 护
设计 不合 理 产 生 的巷 道 破 坏 、 返修 乃 至 停产 造 成 巨大 的资 源 浪 费 。 岩 巷道 支 护 常 出现 顶板 软
软岩锚喷支护巷道施工要点分析
软岩锚喷支护巷道施工要点分析摘要：软岩巷道锚喷支护质量问题主要易出现在巷道造型、锚杆支护质量与喷浆等方面,它们这间的完美结合是软岩巷道锚喷支护的关键,进行这几方面的分析与探讨是巷道锚杆支护研究的主要方面。
关键词：软岩巷道锚杆支护施工要点支护技术我公司巷道除遇断层带等特殊情况外已全部采用锚网索或锚喷支护,基本取代了钢性材料的传统支护形式。
锚喷支护较传统钢性支护更有利巷道的支护,其优点是变被动为主动,有利于掘进机械化使用,加快了巷道掘进速度,同时便于巷道维护,节约巷道支护成本,具有非常明显的优势。
我公司通过几年摸索实现了全面的推广应用,目前虽然已经在公司实现了全面应用,但在技术理解,施工方法的掌握上还存在一定程度上的差距,导致巷道经常出现网兜、喷券、裂缝、脱皮等质量问题。
对此,就锚喷支护巷道施工中存在问题和应对措施分析如下:1、锚喷支护巷道施工中存在的问题1.1 巷道造型方面巷道造型存在着超挖和开挖不够,致使巷道造型不好啃骨头凸凹不平,留有底跟等。
1.2 锚杆支护质量方面1.2.1 锚杆安装质量方面锚杆角度不够,锚盘不贴岩壁,锚网连接不好,锚杆外露超长,锚杆间排距过大等现象。
1.2.2 后期管理方面由于围岩变形,出现岩石松动脱落锚杆松动、网兜等不能及时处理。
1.3 喷浆方面喷浆滞后,喷浆质量不达标。
2、锚喷支护问题带来后果分析(1)巷道造型完整围岩破坏最小,形成自然拱是主动支护最基本要点。
巷道凸凹不平对形成自然拱造成损坏,降低了岩体结构弱面的抗剪强度,破坏了围岩的完整性,降低了围岩的自身承载能力和巷道的主动支护能力。
(2)锚杆是起到加固自然拱的作用,锚杆角度不够,将极大衰弱加固自然拱的作用,锚盘不贴岩壁、锚网连接等问题,将直接影响围岩的稳定,出现岩石松动、脱落,将进一步减弱自然拱并影响后期喷浆质量。
(3)喷浆是锚喷支护关键一道工艺,而也是往往被忽视的一道工艺,特别在抢进尺时滞后现象更是经常发生,软岩巷道喷浆滞后造成围岩松动脱落严重,将会出现大量网兜,后期喷浆时处理不到位,将会形成大量稳患。
软岩巷道掘进施工与支护技术探讨
进 行初 始支 护 时 ， 应 严 格 根 据 围岩 和支 架 共 同作 用原理 ， 合 理确 定 支 架 的 刚度 ， 使 其 具 有 一 定 的柔 性 ， 充 分发 挥 围岩 的 自承 能 力 ， 从 而 可 以避 免 支 架 因受 到 加 大 的压应 力 而 造 成 的损 坏 。 目前 ， 初 始 支 护 一 般 采 用 的是 锚 喷支护 。
３ ． １初 始 支护
由于软 岩巷 道 围岩 变 形 具 有 明显 的时 间效 应 ， 因 此， 围岩 的 自稳 时 间一 般 是 比较 短 的 ， 有 些 顶板 一 经 暴 露， 就会 出现 冒落现象 。影 响这 一 现 象 的 因素 主 要 有 ： 第一 ， 围岩暴 露 面 的形 状 和 范 围 ； 第二 ， 岩 体 的 残余 强 度 以及原 岩应 力 。所 以 ， 在进 行 巷 道 掘进 及 其 支 护 时 ， 需要 充分 考虑 围岩 的 自稳 时 间。 ２ ． ２合 理布 置巷 道 的位 置 矿井 地 质 条 件 十 分 复 杂 ， 地 质 构 造 多 种 多样 ， 因 此， 在设计 矿 井巷 道时 ， 应 着 眼全 局 ， 具 体 实施 ， 力 求在 技 术 可行 的基 础上 ， 把 成 本 降低 到 最 少 。为 此 ， 需 要在 以下 几个 方面 努力 ： ①在进 行 巷 道 施 工 之 前 ， 必 须 弄 清 楚 矿 井 的地 质 构 造情 况 以及水 文地 质 情 况 ， 此外 ， 还需 要 充 分 考虑 岩
２ ． ３巷 道 断面形状 的选择
巷道 的断 面 形 状 对 巷 道 的稳 定 性 具 有 一 定 的 影 响 。而巷 道 断面形 状 的确定 则 需 要 考虑 以下 两方 面 的 因素 ： 一 是原 岩应 力 的大小 ； 二是 原岩 应力 的方 向 。
软岩巷道合理支护参数的研究
软岩巷道合理支护参数的研究【摘要】本文针对软岩巷道支护变形大、支护困难、回采期间维护费用高的特点，采用理论分析确定了合理的支护参数，通过计算机数值分析验证了理论设计软岩巷道支护参数的合理性。
研究结果直接指导实际施工。
【关键词】软岩巷道支护设计数值分析巷道支护技术是煤炭开采过程中关键技术之一。
巷道支护的安全、合理、有效是保证矿井高产高效的前提条件[1～8]。
近年来，由于锚杆支护方式具有支护效果好、成本低廉等优点，因此巷道锚杆支护技术得到了极为迅速的发展，广泛应用锚杆支护给煤矿企业带来了的技术经济效益巨大[9～12]。
1 工程地质概况某矿主采煤层为26#煤层，该煤层厚2.9m，普氏硬度系数f为1.1，煤层的相对瓦斯涌出量为0.382m3/t，自然发火期12个月。
地面标高+36.7～+41.4m，井下标高-370～-456m，煤层赋存稳定。
煤层老顶为粗砂岩，厚4m，灰白色，胶结致密，分选性差；直接顶为泥岩，厚 2.5m，黑色，致密块状、均一含炭屑；煤层为26#煤层，厚2.9m，黑色，煤质脆硬块状；直接底为泥岩，浅灰色，致密块状含粉砂岩。
2 支护形式及支护参数设计2.1 支护断面确定工作面运输、回风顺槽为矩形断面，掘进宽度4000mm，掘进高度2500mm。
2.2 支护参数确定2.2.1 锚杆支护参数的确定2.2.1.1 锚杆长度的确定L=L1+L2+L3 （1）式中：L—锚杆长度，m；L1—锚杆外露长度，L1=垫板厚度+螺母厚度+（0.02～0.03）m，一般L1取0.15m；L2—锚杆有效长度，m；L3—锚杆锚固长度，取0.3～0.4m。
锚杆外露长度Ll取0.15m，采用PHD—2型声波检测仪测定巷道围岩松动圈可以确定：巷顶：L2=1.6m，巷帮：L2=1.2m，锚杆锚固长度L3取0.4m，将上述数据代入公式1可得：L=0.15+1.60+0.4=2.15（m）这里取L=2.2m；注：锚杆有效长度L：的确定，在条件允许的情况下，尽量采用现场实测值，因普氏自然平衡拱理论计算方法确定L2时，L2值往往偏高，对有些岩性不适用。
软岩及软岩巷道支护中一些问题的探讨
软岩及软岩巷道支护中一些问题的探讨摘要：我国软岩地区矿井分布广泛，随着矿井开采深度的增加，地应力加大，加之地质条件逐渐复杂，软岩巷道支护问题愈趋严重。
本文基于软岩的分类及软岩巷道判定方法，根据软岩巷道变形机制的3大类型，即物化膨胀型，应力扩容型和结构变形型，提出了目前的软岩巷道支护技术中的利用粉煤灰进行壁后充填技术、刚柔层支护技术、刚隙柔层支护技术、超前锚杆支护技术、锚网—锚索耦合支护技术及立体桁架支护技术方案。
关键词：软岩分类巷道支护变形机制技术1引言软岩问题从20世纪60年代就作为世界难题被提了出来，特别是软岩巷道支护，历年是巷道工程的难题。
软岩的类型是多种多样的，巷道穿过软岩的类型不同，其支护对象也不同，在软岩巷道支护前判定其支护对象和把握围岩支护难度是非常重要的。
我国有软岩的矿井分布很广，加之矿井开采深度的增加，地应力加大，原来巷道支护不太困难的矿井，也面临支护难的问题，加之地质条件逐渐复杂，软岩巷道支护问题愈趋严重。
软岩巷道支护研究应从工程地质分析岩层特性及其分类入手，弄清其变形力学机制及非线性变化规律，抓住支护技术的关键技术，实施有效的转化及巷道设计优化，取得成功的支护效果，本文基于软岩的分类、分析软岩巷道支护的变形机制，提出软岩巷道支护技术。
2软岩的分类及软岩巷道的判定2.1 软岩分类软岩分类是围岩分类的一种特殊情况，由于软岩工程特点和人们认识的软岩的出发点不同，国内外对软岩的分类方法有很多种，主要有以下几种观点。
2.1.1 普氏岩石分级法最早给岩石进行系统分级的是俄国学者m.m.普罗托尼亚科诺夫于1907年提出来的，简称普氏分级法。
该法用岩石坚固性系数f来分类围岩，f值等于岩石的单向抗压强度除以10，f也称为普氏系数。
在50～60年代，我国各地下工程部门，包括各类矿山，基本上按坚固性进行岩石分级。
坚固性系数是指岩石间相对的坚固性在数量上的表现，它最重要的性质在于不问是何种抗力，以及这种抗力是如何引起的，而给予岩石相互之间进行比较的可能性。
锚网索支护技术在软泥岩巷道支护中的应用
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。