北皂煤矿海域巷道极软地层围岩控制技术：钢管混凝土支架解决方案

"极软地层巷道围岩变形机理与控制技术研究" 这篇研究主要关注的是极软地层巷道中的围岩变形问题及其控制技术。在北皂煤矿海域二采区的回风巷中，由于围岩的低强度、自承能力差以及快速变形，导致巷道维护极具挑战性。为了应对这一问题，研究人员从多个角度进行了深入探讨，包括围岩力学特性、软岩巷道的流变特性、巷道施工对围岩的扰动影响、巷道底鼓现象以及围岩因失水风干崩解等问题。 首先，围岩力学特性是决定巷道稳定性的重要因素。极软地层的围岩通常具有较低的抗压强度和较差的自稳能力，这使得巷道在开采过程中容易发生显著的变形。流变特性是指围岩随着时间推移而发生的缓慢变形，这对巷道长期稳定构成威胁。 其次，巷道施工过程中的扰动会对围岩造成影响，导致其结构破坏，进而加剧变形。巷道底鼓是由于下部岩石受压产生塑性流动，导致巷道底部抬升的现象，这不仅影响巷道的使用，还可能引发安全隐患。 围岩失水风干崩解则是因为地下水位下降或通风条件下水分蒸发，使得原本湿润的围岩变得干燥、强度降低，易于崩解。这种现象在海底开采的矿井中尤为突出，因为它增加了巷道维护的复杂性。 基于以上分析，研究人员提出了一种高强度钢管混凝土支架的支护方案。他们选择圆形的巷道断面，以减小围岩受力不均造成的变形。使用的钢管混凝土支架由ø194mm×8mm的钢管作为主结构，接头套管采用ø219mm×8mm的钢管，填充C40混凝土以增强整体强度。同时，支架背后设置钢筋网辅助支护，并进行混凝土喷碹处理，进一步提高支护效果。 实施该方案后，监测数据显示支架的变形量在20到80mm之间，最大变形不超过80mm，表明支架的变形控制良好，未出现明显的结构变形。因此，这种钢管混凝土支架方案成功地控制了北皂煤矿海域二采区回风巷的围岩变形，确保了巷道的稳定性。 关键词涵盖海域巷道、极软地层、围岩变形和钢管混凝土支架，反映了研究的核心内容。这篇研究对类似地质条件下的巷道支护提供了理论支持和技术参考，对于解决海域矿井的围岩控制问题具有重要的实践意义。