深部围岩巷道支护技术

王胜康,李崇茂,孙玉亮

随着矿井开采深度的增加,自重应力也随之增加。由于巷道围岩的集中应力大于其自身强度,巷道会发生各种形式的变形及破坏。矿场压力显现明显,易发生极具破坏性的冲击地压。矿井深部岩层中也会出现类似软岩的问题,在进行巷道支护时会遇到很多困难,严重影响了煤矿正常的安全生产。对深部巷道支护问题的研究已显得尤为重要。

1 深部围岩巷道变形问题

深部围岩巷道由于受三高 (高温、高围压、高孔隙压力)的影响而产生与浅部围岩巷道所没有的大变形、强蠕变等特征。如：巷道变形量显著增大和变形速度加快、巷道维护异常困难、支架损坏特别严重、巷道翻修量急剧增加。

虽然深部岩体本身强度较高,但由于井巷在大地应力的作用下极易发生类似软岩的问题。围岩松动圈大于 1.5 m时,即可认为该巷道需要按软岩支护要求进行设计和施工。

岩体单元体所在位置及应力状态示意图见图 1。

单元体上的垂直应力等于上覆岩层的重量：

式中：

γ—上覆岩层的平均体积力,kN/m3;

H—单元体距地表深度,m。

在均匀岩体中,岩体的自重应力状态为：

图 1 岩体单元体所在位置及应力状态示意图

式中：

λ—侧压系数;

σx,σy—主应力。

式中：

μ—岩体的泊松比[1]。

巷道支护工艺流程示意图见图 2。

2 锚网喷支护技术

锚网喷支护具有密贴性、及时性、柔性等作用,因其工艺简单、操作方便、安全可靠和经济合理等优点而备受青睐,已成为我国煤矿井巷支护的主体支护形式之一。……