大断面软岩巷道支护技术研究：和睦山矿区实例

"大断面极不稳定软岩巷道支护与施工成套技术研究" 本文主要探讨了在和睦山矿区的水文地质条件下，-200m水平井底车场巷道面临的极端不稳定软岩环境下的大断面巷道稳定控制问题。针对这一特殊地质情况，研究人员进行了深入的机理研究，并提出了一套完整的支护与施工技术方案。 首先，文章指出，该矿区的岩层主要由白云质灰岩、泥质灰岩、钙质黏土岩、闪长岩或辉绿岩组成，这些岩石具有强烈的磁铁矿化和褐硅化现象，部分存在泥化和软化倾向。这种地质条件导致巷道围岩在遇水后变得极不稳定，增加了巷道维护的复杂性。 在工程实践中，巷道表现出一系列软岩巷道的典型问题，如围岩遇水软化膨胀、两帮内敛变形严重、底鼓明显、掘进过程中容易发生冒顶和片帮等。这些问题严重影响了矿区的安全生产和持续开采，因此，急需解决大断面极不稳定软岩巷道的施工难题。 在大断面软岩巷道稳定控制机理的研究中，作者提到了围岩变形的三个阶段：初期松弛变形、中期塑性流动和长期应力重分布。每个阶段都有其特定的变形特点，需要不同的支护策略来应对。初期阶段，巷道围岩因开挖卸荷而产生松弛；中期，软岩可能出现大面积的塑性流动，造成巷道形状改变；长期，地应力重新分布可能导致巷道的持续变形。 为了解决这些问题，研究团队提出了一种综合的支护与施工技术，包括但不限于预应力锚索、注浆加固、喷射混凝土、柔性网联合支护等方法。预应力锚索可以有效提高围岩的整体性，减少应力集中；注浆加固能改善岩体的物理力学性能，防止水分进一步渗透；喷射混凝土形成密实的防护层，阻止围岩直接暴露；柔性网则提供了额外的稳定性，适应围岩的动态变化。 通过在和睦山矿区的实地应用，所提出的支护与施工技术显示出了显著的效果，成功地控制了巷道的变形，提高了支护质量，确保了安全稳定的生产环境。这项研究不仅对和睦山矿区的开采具有实际指导意义，也为其他类似地质条件的矿井提供了有价值的理论参考和技术借鉴。 大断面极不稳定软岩巷道的支护与施工技术研究是深部岩土力学与地下工程领域的重要课题，对于保障矿山安全、提高开采效率具有重大意义。通过科学的机理分析和实践验证，可以开发出针对性的解决方案，以应对复杂地质条件下的工程挑战。