软岩巷道围岩松动圈变形机理及控制技术研究靖洪文.pdfVIP

第 28 卷 第 6 期　　　　　　　　　　　　　　 中国矿业大学学报 　　　　　　　　　　　 . 28　 . 6 V o l N o 1999 年 11 月 　　　　　　　　Jou rn a l o f Ch in a U n iver sity o f M in ing T echno logy 　　　　　　　 N ov. 1999 软岩巷道围岩松动圈变形 机理及控制技术研究 靖洪文　宋宏伟　郭志宏 ( 中国矿业大学建筑工程学院　江苏徐州 22 1008) 摘要　通过对软岩巷道工程特征的研究, 提出用定量指标——稳定的围岩松动圈厚度值 ( L p L p ≥150 cm ) 来判定“软岩巷道工程”的方法. 以此为基础, 进而分析了围岩松动圈碎胀、水胀及复 合等变形机理, 提出对大松动圈碎胀变形 , 类软岩采用锚喷网支护, 类软岩采用联合支护, 对水胀变形软岩首先采用综合防治水措施的新思路, 并被大量的工程证明是正确的. 关键词　软岩, 松动圈, 碎胀变形, 水胀变形, 控制技术 中图分类号　TD 353 第一作者简介　靖洪文, 男, 1963 年生, 博士研究生, 副教授 　　软岩巷道支护一直是煤矿生产建设中的难题, 有效的维护, 多至 3 层料石碹也遭到破坏; 围岩变 也是 目前国内外尚未解决的问题. 尽管国内外学者 形量大, 变形持续时间长, 一般达 1～ 3 个月; 底臌 对软岩工程进行了大量的研究工作, 并取得了很多 现象明显. 综合起来表现为支护难度大, 在选择支 成果, 但由于软岩问题的复杂性, 目前不仅软岩工 护时必须摒弃各种刚性支护, 而选择各种支撑力较 程支护设计仍停留在经验的工程类比及盲 目的试 强的可缩性支护. 用这个概念来划分软岩工程的范 验基础上, 而且软岩工程判定及分类方法也缺乏可 畴将包括: 深部工程、构造应力明显地区、密集工程 行的量化指标, 造成工程实践中的浪费. 群、受采动影响的巷道工程和遇水软化膨胀岩层地 在原岩中开挖巷道, 破坏了围岩原有的三向应 区等. 它们都能达到上述支护难度, 即每矿都有可 力平衡状态, 围岩中的应力将重新分布, 同时伴随 能遇到软岩工程问题. [ 1 ] 应力集中现象出现. 如果集中应力小于围岩强度, 围岩松动圈巷道支护理论 在对围岩状态进 围岩虽有变形出现, 但巷道整体处于稳定状态, 不 行深入研究后, 发现松动圈的存在是煤矿巷道围岩 存在支护问题; 只有当集中应力大于围岩强度, 围 的固有特性, 它的范围大小可以用声波仪进行测 岩发生破坏时, 巷道才产生非线性变形. 如果这种 定. 稳定后的围岩松动圈厚度是围岩应力p 与围 非线性变形得不到有效控制, 巷道就会冒落或断面 岩强度R 的复杂函数,L p = f (p , R ). 它是一个综 尺寸缩小而不能满足使用要求, 因而须进行加固或 合指标, 反映了支护的难易