深部巷道支护控制技术研究

马锦辉，董叶茂

（北京矿冶研究总院，北京100160）

深部巷道支护控制技术研究

马锦辉，董叶茂

（北京矿冶研究总院，北京100160）

针对深部巷道围岩的变形破坏特点，分析了巷道围岩变形破坏机理和巷道稳定性特点，提出了巷道围岩的控制技术。利用ANSYS10.0软件对巷道开挖支护前后的围岩应力、位移及塑性区进行了数值模拟分析。模拟结果表明，锚杆锚索联合支护下，x方向两帮围岩应力集中得到有效控制，拉应力消失；y方向拱顶和底板的拉应力也明显减弱，拉裂破坏得到有效控制。锚杆锚索联合支护可有效控制巷道变形，支护效果良好。也为减少深部巷道支护成本、提高深部巷道支护效率提供了参考。

巷道；锚杆；数值模拟；协同支护；围岩控制

随着矿产资源开采深度的不断加深，高地应力成为影响井巷工程的主导因素。深部高地应力环境下，巷道变形破坏严重，易发生底鼓、塌方等严重问题，严重影响巷道稳定性和施工安全［1－2］。传统浅层巷道支护理论和控制技术很难解决深部巷道围岩支护问题。

本文分析提出锚杆、锚索强化支护技术来控制巷道变形破坏，并对此进行了研究。

1 围岩应力状态

为了研究巷道围岩的稳定性，首先对围岩的应力状态进行分析。在巷道开挖前，围岩三向受力，处于平衡状态的高地应力环境中。巷道围岩开挖之后，原始的平衡状态被打破。巷道开挖使近巷围岩的径向应力σr（＝σ3）趋于零，围岩受力变为近似的二向受力，围岩力学效应主要为：