高应力破碎泥岩巷道的变形控制与优化支护策略

本文主要探讨了高应力破碎泥岩巷道在复杂地质环境下所面临的工程难题，特别是在我国东部煤矿开采深度不断加深的情况下。这类巷道的特点是围岩易裂隙发育、渗透性强、变形大，且在地应力作用下具有明显的流变特性，给巷道支护带来了巨大挑战。 作者针对某矿一处高应力破碎泥岩运输巷道的实际问题进行了深入研究。巷道位于-895米水平，巷道尺寸较小，主要由抗压和抗拉强度较低的泥岩构成。地应力测试结果显示，巷道处于高应力状态，垂直和水平地应力分别高达19.58 MPa和27.41 MPa，这使得巷道在开挖后极易发生变形破坏。 在原有的锚网喷+锚索联合支护基础上，文章提出两种优化方案：一是“锚喷+高强锚网索”方案，二是“锚注喷+高强锚网索”方案。通过FLAC3D软件进行数值模拟，对比分析了这两种优化方案对巷道位移场和塑性区分布的影响。实践证明，采用“锚注喷+高强锚网索”联合支护方式后，巷道的顶板下沉、底鼓和两帮移近得到有效控制，具体表现为顶板最大下沉量为32.4毫米，底鼓量为53.7毫米，两帮移近量为22.5毫米。 在支护结构的锚杆性能方面，锚杆在关键位置承受的轴力达到了其极限破断载荷的较大比例，如拱顶锚杆达到85.16%，两帮锚杆为52.9%，拱肩位置锚杆则为73.55%，这些数据表明优化后的支护方案能够有效地防止巷道围岩的有害变形，确保了巷道的安全和稳定。 本文提供了一种针对高应力破碎泥岩巷道变形破坏的有效控制策略，通过高强锚注支护技术的优化应用，不仅解决了巷道维护的难题，也为类似地质条件下巷道的支护设计提供了有价值的参考。