高地压软岩巷道强化控制技术与数值模拟

"高地压软岩巷道围岩强化控制技术是针对矿井中遇到的高地压、软岩条件下的巷道大变形问题，通过增强锚杆性能、提高围岩体强度以及对弱化区进行补强支护的综合控制策略。该技术结合了FLAC2D5.0数值模拟软件的计算分析和现场工业性试验，以实现有效的巷道支护设计，确保巷道稳定性。在祁南煤矿6#煤组上山的工程实例中，这种技术成功解决了大变形失稳问题，巷道支护效果良好。" 本文主要探讨了在高地压软岩巷道中如何有效控制大变形，以保障巷道的稳定性和安全性。高地压软岩巷道面临的主要问题是围岩的强烈变形，这可能导致巷道失稳，严重影响矿山生产的安全与效率。为解决这一问题，研究者提出了强化控制原理路线： 1. 强化锚杆承载性能：锚杆作为巷道支护的关键组成部分，其承载能力直接影响巷道的稳定性。通过选用高强度材料、优化锚杆结构或增加预应力等方式，可以显著提升锚杆的承载性能，防止巷道因压力过大而变形。 2. 强化围岩体强度：通过对围岩进行物理或化学处理（如注浆、喷混凝土等），可以提高围岩自身的强度，减少其在高地压下的破坏可能性。同时，通过改善围岩的完整性，可增加其抵抗变形的能力。 3. 弱化区补强支护：针对巷道周围可能存在的一些弱化区域（如裂隙发育或地质构造复杂区域），采取针对性的补强支护措施，如增设特殊支护结构或加强局部支护，以降低这些区域的变形风险。 在理论研究的基础上，研究者运用FLAC2D5.0数值模拟软件进行数值计算，模拟巷道在高地压下的变形情况，为支护设计提供科学依据。同时，通过现场工业性试验验证了设计方案的可行性，确保了理论与实践的紧密结合。 现场监测结果显示，采用强化控制技术后的巷道支护状况良好，有效地抑制了大变形，成功解决了祁南煤矿6#煤组上山高地压软岩巷道的失稳问题。这一成果对于类似地质条件下的矿山巷道支护具有重要的参考价值，为其他类似工程提供了成功的案例和技术支持。 关键词：高地压；软岩；围岩强化；数值模拟；高强锚杆 本文的研究工作不仅在理论层面深化了对高地压软岩巷道支护的理解，还通过实际工程应用验证了技术的有效性，对于提升我国矿山巷道的稳定性和安全性具有重要意义。