深部软岩巷道支护策略：数值模拟与风化控制

"深部软岩易风化巷道支护数值模拟研究" 本文是一篇关于深部软岩易风化巷道支护的科研论文，由李树刚、张晋海、成连华等人共同撰写，发表在《矿业安全与环保》2014年第2期上。该研究聚焦于深部矿井中遇到的软岩巷道在高应力环境下的支护问题，特别是由于围岩自身的低强度、弱承载能力和流变特性，以及易风化导致的维护难题。 研究中，作者采用了理论分析与数值模拟相结合的方法，深入探讨了深部软岩巷道变形破坏的机理。他们指出，这类巷道处于高应力状态，使得围岩的结构稳定性受到严重威胁。围岩的低强度和弱承载能力使得其容易发生变形，加上流变性，使得巷道长期处于动态变化之中。更糟糕的是，围岩的易风化特性加剧了这一问题，风化过程会削弱围岩的结构，进一步增加巷道维护的难度。 为了解决这些问题，研究提出了全断面整体支护和及时封闭的控制原则。通过采用高预应力强力锚杆，可以强化围岩的整体性，增强其强度和承载能力，从而有效抵抗因流变引起的变形。同时，喷浆封闭围岩可以阻止风化的进一步发展，保持巷道的稳定性。为了应对严重的底鼓现象，研究建议使用U型钢进行加强支护，并在必要时采取反底拱支护措施，以防止巷道底部的过度隆起。 根据实施这些综合支护措施后的效果，巷道的底鼓量减少了67.1%，顶板下沉量下降48.4%，两帮变形量降低了52.6%，显著提高了巷道的稳定性，证明了所提出的支护策略的有效性。这些研究成果对于深部矿井的巷道支护设计和施工提供了重要的理论依据和技术支持，有助于提升矿井的安全性和经济效益。 关键词：深部软岩；易风化岩体；巷道支护；数值模拟 中图分类号：TD313 文献标志码：B 文章的网络出版时间是2014年3月31日，可在指定的网址上查阅全文。 这项工作不仅揭示了深部软岩巷道支护的关键挑战，而且提供了切实可行的解决方案，对于深部矿井工程实践具有重要指导意义。通过数值模拟技术，研究者能够更准确地预测和评估不同支护策略的效果，为实际工程决策提供科学依据。