侏罗系地层巷道淋水顶板破坏机理及治理研究

李学彬 ，谷群涛 ，温国惠 ，孙兆冰 ，朱建平 ，陈明虎 ，周玉颖

（1.华北科技学院 安全工程学院, 河北 廊坊 065201；2.内蒙古双欣矿业有限责任公司, 内蒙古 鄂尔多斯 016299）

0 引 言

我国西部地区煤层多处于侏罗系、白垩系地层[1-3]，地层成岩时间较晚，岩性以砂质泥岩、泥岩为主，水平层理发育显著，具有易软化、胶结能力差、富含水等特点[4-5]，受到采掘扰动后，围岩变形程度大、变速度快的特点[6]，部分矿井主采煤层顶板存在低层位弱富水软岩，巷道掘进过程容易出现巷道顶板尤其顶板锚索孔淋水，围岩迅速劣化[7]，进而造成顶板围岩强度降低、裂隙贯通和锚索脱锚等问题[8-9]，致使巷道冒顶、片帮底鼓等工程事故或灾害频繁发生[10-11]，严重影响西部煤炭资源绿色开采。

吴学明等[12]在煤矿斜井及巷道支护过程中揭露弱富水软岩夹层某些特殊的工程性质，提出软岩水理性是解决软岩层开挖问题的关键；张嘉凡等[13]通过陕北矿区红砂岩水理力学测试和SEM 分析，认为亲水矿物溶解与弱胶结结构破坏的耦合作用，导致了红砂岩特殊的宏观水理特性改变；朱珍德等[14]通过研究发现淋水顶板的水-岩作用是一种由顶板岩石微观结构变化导致其宏观力学特性改变的过程，认为这种复杂作用的微观演化过程是围岩变形破坏的关键；姚强岭等[15]从微观及宏观上探究了富水煤层顶板失稳机理，在水流作用下顶板微结构裂隙发育，而顶板围岩吸水后易膨胀，进而产生崩解破坏，同时也降低了支护结构承载性能，导致巷道顶板失稳；……