表面支护与围岩加固对大巷塑性区发育的影响研究

黄 勇，王志坚，刘传义，田文龙，刘 垚，许金梦

(1.山西潞安化工集团 余吾煤业有限责任公司，山西 长治 046103；2.中国矿业大学(北京)能源与矿业学院，北京 100083)

随着煤炭开采深度的增加，复杂的工程地质条件与特殊的围岩力学性质使巷道变形问题日趋严重，畅通、稳定的巷道是煤矿安全生产的基本保障。针对煤矿大巷的大变形问题，最为典型的支护方法有围岩加固和表面支护[1-2].常用的围岩加固手段包括锚杆支护[3]和锚索支护[4]，由于锚杆支护和锚索支护中杆体或者索体可以进入岩体内部，并由锚固剂(树脂或水泥砂浆)与周围岩体黏结在一起[5]，通过机械咬合力和摩擦力提供支护阻力[6]，所以可以有效提高岩体的稳定性并充分发挥岩体的自承能力[7].锚杆(索)支护自20世纪初在煤矿应用成功之后，在矿山硐室加固和巷道加固中被大量应用[8].与围岩加固不同，表面支护泛指在巷道或硐室表面采用砌碹[9]、喷射混凝土[10]或锚网[11]等方式对开挖空间表面进行维护的支护方法。工程实践结果表明，当开挖空间周围岩体较为破碎时，表面支护可以有效维持开挖空间表面岩体的稳定性[12-13].本文在已有研究成果基础上，以余吾煤业北风井西翼采区为研究对象，采用数值模拟研究围岩加固和表面支护两种方式对西翼采区开拓大巷的支护效果，对比两种不同的支护方式对开拓大巷稳定性及塑性区分布的影响作用，以期为优化西翼采区开拓大巷的支护方式提供一定的理论参考。……