弱胶结软岩巷道支护技术探究

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1、弱胶结软岩巷道支护技术探究　　摘要：伊犁一矿巷道围岩属于西部弱胶结软岩，具有强度低、胶结差等特性，应用岩石物理力学测试结果，配合地应力空间分布情况，在分析该矿主斜井围岩变形破坏的原因的基础上，提出了“适度让压、强化支护、耦合变形、主被动支护相结合、关键部位补强”的新支护理念，通过该支护理念指导巷道开挖、支护工艺，在实践生产过程中取得了良好的支护效果，最终实现了巷道的稳定性控制。Abstract：RoadwaysurroundingrockinYiliNo.1minebelongstotheweaklyconsolidatedsoftrockinwesternandhasthec

2、haracteristicswithlowstrengthandpoorcement.Asapplyingtheresultsoftherockphysical-mechanicalpropertiesresearchandcombinedwithin-situstressspatialdistribution，anewsupportconceptwith“moderatereleasethepressure，enhancedsupport，couplingdeformation，combinationofactiveandpassivesupport，keypositionr

3、einforcement”wasintroducedonthebasisofanalyzingthemaincauseofdeformationandfailureofsurroundingrocksininclinedshafts.Intheprocessofpractice9productionitbringsgoodsupportingeffectthroughapplyingitinconductingroadwayexcavation，supporttechnology.Theroadwaystabilitycontrolcanbeachievedultimately

4、.关键词：弱胶结软岩；适度让压；强化支护；耦合变形；主被动支护结合；关键部位补强Keywords：weaklyconsolidatedsoftrock；moderatereleasethepressure；enhancedsupport；couplingdeformation；combinationofactiveandpassivesupport；keypositionreinforcement中图分类号：TD353文献标识码：A文章编号：1006-4311（2013）21-0112-020引言9随着中、东部浅部可采煤层的日益枯竭，矿井建设逐渐出现纵向和横向的转移[1-2]。

5、从纵向上来讲，千米立井迅速崛起，硬岩也表现出软岩的特性；从横向上来讲，矿井建设向西北部转移，西北部地区成岩地质年代近，成岩环境差甚至不成岩，尤其以泥岩、泥沙岩互层、砂岩、煤为主，具有强度低、弱胶结、怕震动、遇水泥化等特性，常规的煤矿设计规范或者工程类比经验已经不能满足软岩巷道的支护需要[3-5]，经常出现顶板事故、支护体受损、煤爆等局部失稳现象，严重影响施工效率并带来一定的安全隐患[6-7]。因此，本文以伊犁一矿为工程背景，通过室内实验、地应力实测与矿压监测相结合的手段，遵循“适度让压”和“强化支护”的原则，研究出适合该矿巷道维稳的支护理念。1工程概况伊犁一矿矿区含煤地层为侏罗

6、纪中统西山窑组，共含12层煤，巷道布置在3层煤中，属全煤巷。煤层厚度平均为12.35m，煤层基本顶为粉砂岩，岩性为灰色、松散、质软；直接顶为泥岩、细砂岩，岩性为灰色、松散、质软；由东向西逐渐变为细砂岩。直接底和老底均为泥岩，其岩性为灰色、质软、层理较发育、手掰即碎、中下部为泥质细砂岩。总体上来说，三层煤及其顶底板岩成岩质量劣，围岩自身强度低，抗震动能力低，在巷道实际掘进过程中出现顶板“网兜”、两帮“大肚子”、底板上抬等现象。2巷道围岩特性由于其典型的成岩地质年代，造成本矿井田区域内地层压缩周期短，巷道围岩胶结程度差，受到外界扰动易形成破碎区，失去自身承载力，造成支护结构承载过重

7、而出现局部失稳的现象，不仅不能限制巷道围岩的变形，甚至还容易诱发巷道局部向整体失稳的现象。通过室内物理力学实验以及现场观察揭露三层煤巷道围岩具有以下特性：2.1自身强度低9岩石物理力学室内实验表明：三层煤单轴抗压强度6.22MPa，抗拉强度0.21Mpa，内摩擦角约为32°；现场观察亦表明，三层煤巷道掘进位于临界软化深度之下，围岩全面进入塑性状态。因此该巷道围岩属于工程软岩和常规软岩双重意义下的软岩。2.2胶结程度差从单一岩层来看，三层煤内粘聚力仅为0.84Mpa，表明其煤体自身胶结性差，在