煤巷围岩变形破坏机理及整体锚固理论研究

张文成

(西山煤电股份公司 马兰矿，山西 古交 030205)

目前，煤巷布置已成为现代化大型矿井巷道布置的主要形式［1］。巷道围岩变形破坏机理的研究不仅涉及到巷道的正常使用和维护，而且关系到劳动作业人员和机械设备的安全。此外，认为整体锚固理论是较适合煤巷的支护理论，故本文以煤巷为研究对象重点从整体锚固理论的适用性和几何参数确定两方面进行探讨和归纳。

1 巷道围岩变形破坏机理

1.1 围岩稳定因素

1)岩层及地质构造。

软岩巷道成巷后围岩出现较大的塑性区、碎裂区，从而引起随时间而持续大变形、挤压破坏等现象，这也是软岩巷道与硬岩巷道结构稳定的本质区别。软岩巷硐的表露部位如:顶部易出现溃落，当地应力较大时侧帮易出现挤入变形或崩曲破坏、底板底鼓等问题。岩体内还存在大量伴生和盈利调整留下的后生弱结构面。这些结构面正是岩体中的薄弱部分，其力学强度与岩石母体材料相比，强度很小(不足1/10)。巷道如果穿过破碎带、风化带等特殊地质带时，围岩接近松散介质，地下水也比较活跃，再加以较大的地应力，则会出现强烈的地压现象，不利于地下巷硐的长期稳定。

2)地应力。

开挖工作引起的应力重新分布，超过围岩强度或围岩过分变形，就会造成煤岩地下工程失稳。而应力分布的最终结果是否会达到失稳的程度要看原岩应力的方向、量值以及性质。目前，在对地应力的探测、表述和工程应用分析时存在着一定的误区:一是忽略了地应力在不同岩层中的差异，二是混淆了同一岩层中不同层位地应力的概念性阐述。……