千米深井软岩巷道变形破坏机理及控制对策.pdf

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1、第24卷第l期中国矿业VoL24，NO．12Ol5年1爿CHINAMININGMAGAZINEJan．2015千米深井软岩巷道变形破坏机理及控制对策潘启新，张跃林(1．中国煤炭进出口公司，北京100011；2．中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院，北京100083)摘要：本文以唐口煤矿深部软岩巷道为研究对象，在总结了巷道现场破坏特征的基础上，分析了软岩巷道的特点和变形破坏的原因，以南部轨道大巷为试验段进行数值模拟，提出了以普通锚网喷+注浆加固围岩为主体的支护方案，现场应用的效果良好，为深部软岩大变形巷道支护提供了有效的方法。关

2、键词：千米深井；软岩巷道；锚网喷+注浆中图分类号：TD353文献标识码：A文章编号：1004—4051(2015)01-0108—03StudyondeformationmechanismandcontrolmeasuresofdeepsoftrockroadwayinkilometerdeepminePANQixin，ZHANGYuelin(1．ChinaCoalImportandExportCompany，Beijing100011，China；2．SchoolofMechanicsandCivilEngineering，C

3、hinaUniversityofMiningandTechnology(Beijing)，Beijing100083，China)Abstract：Thispaper，basedonTangkoudeepminesoftrockroadway，analyzesthereasonsofroadwaydeformationandfailurephenomenabasedonroadwayfailurecharacteristics；putsforwardaprogrambasedonnumericalsimulationresult

4、sofsouthroadwayofthetrackthatuseboltmeshandshotcrete+groutingIoreinforcesurroundingrock．Thefieldapplication，whichprovidesaneffectivemethodforthesupportofdeepsoftrockroadway，achievesgoodresults．Keywords：kilometerdeepmine；softrockroadway；boltmeshandshoterete+grouting随着

5、唐口矿开采深度不断增大，深部开采环境2巷道变形破坏特征逐渐恶化，地应力增大，围岩岩体的环境变化以及由由于对深部巷道变形特点和规律缺乏准确判此引起的岩体力学性质、强度、岩体结构、变形等特断，唐口煤矿多条巷道不同程度的发生了较严重的性的变异造成的诸多问题，导致了深部开拓巷道掘变形，以致不得不多次返修。现将巷道破坏的几种进与支护过程中所遇到的巷道岩层破碎、成型困难典型特征总结如下。以及顶板下沉、两帮收缩、底臌等围岩大变形破坏现2．1围岩岩性象，因此深部软岩巷道支护已成为影响深部开采的唐口矿主要巷道周围断层构造发育，巷道在掘关键问题。进

6、过程揭露泥质岩石，煤体为块裂结构，巷道顶、底1工程概况板以泥岩、砂泥岩为主，层理、节理较发育，岩体吸水唐口煤矿位于济宁市北部，该矿的主、副、风井膨胀较强，围岩变形大，难支护。例如：430轨道下井筒深度均已超过千米。唐口矿区已施工的辅助运山在巷道穿过3煤及其底板泥岩段时巷道破坏较严输大巷等工程，中央泵房、副井马头门等硐室破坏严重，主要破坏形式为：巷道顶板下沉(冒落)、高凸T重。由于巷道埋深大、地质环境复杂、地压高，加上型钢带挤出、帮部收缩(图1(a)、图1(b))。围岩松软破碎，巷道出现了与在浅部开采时不同的2．2地应力场分布大变

7、形破坏现象l】]，在施工过程中巷道出现了大面唐口矿主要巷道的埋深均已超过1000m，水平积冒落、两帮收缩和底臌等现象，严重影响了煤矿安应力最高可达40MPa，垂直应力约为20MPa，围岩全牛产。应力环境已进入非线性高应力状态。当巷道围岩受水平应力作用时，易出现顶板冒落，两帮内挤、底板收稿日期：2014-07—15鼓起的现象；当构造应力方向与巷道方向垂直正交第l期潘启新，等：千米深外软岩巷道变形破坏机理及控制埘策时，围岩所受应力将达到高度集中，巷道极易发生变大变形巷道的破坏，应当依据非线性大变形力学设形破坏。根据唐口矿实测地应力资

8、料可知，主应力计理论和方法进行支护方案设计和施工。巷道方向和主要巷道的夹角为30～60。，巷道的方位和支护设汁应首先分析作用在岩体的各种倚载的特地应力方位夹角偏大。同时，矿区位于较大的褶曲构性．作出力学对策设计；然后进行相关的过程设计，造附近，断层较多，因此构造