高应力软岩巷道大变形机理及返修支护技术研究

作     者：闫小卫 YAN Xiaowei

作者机构：陕西煤矿安全监察局榆林监察分局陕西榆林719054 

出 版 物：《工矿自动化》 (Journal Of Mine Automation)

年 卷 期：2021年第47卷第6期

页      面：116-123页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：黑龙江省自然科学基金优秀青年项目(YQ2019E033) 

主　　题：煤炭开采 围岩控制 高应力软岩巷道 巷道支护 巷道返修 钻孔窥视 注浆加固 强力锚杆锚索 

摘      要：针对高应力软岩巷道围岩破坏及持续变形,已发生大变形巷道如何科学合理返修支护等问题,以白皎煤矿+300水平4号石门运输大巷为例,根据巷道围岩钻孔窥视、围岩力学状况及支护技术综合分析了巷道围岩变形破坏特征,指出构造应力突出、巷道围岩岩性软弱、巷道集中布置、巷道围岩支护强度低、支护材料不匹配、施工质量不达标等是导致巷道持续变形的原因。指出对于已发生离层、破坏的巷道破碎围岩,仅采用锚杆、锚索补强支护时,围岩中不连续变形的存在会导致巷道围岩结构整体稳定性不足,无法有效抵抗应力的持续挤压作用,巷道易发生持续变形,需进行注浆加固将围岩中不连续变形产生的裂隙进行充填,进而通过锚杆、锚索进行支护。在此基础上,提出了“高压注浆+高强高预应力锚杆、锚索联合支护+喷浆的巷道返修支护方案,即首先通过注浆加固将围岩裂隙及不连续结构面进行及时加固,进而通过强力锚杆、锚索支护对围岩进行支护,在围岩中形成承载结构,通过表面喷浆封闭围岩,阻止围岩风化,提高表面围岩稳定性。数值模拟和现场试验结果表明,采用“高压注浆+高强高预应力锚杆、锚索联合支护+喷浆后,顶底板最大移近量为109 mm,两帮最大移近量为212 mm,能有效控制巷道围岩变形。