深井软岩巷道群非对称破坏机理与控制策略

"该文是关于深井软岩下山巷道群非对称破坏机理与控制的研究，主要探讨了在复杂应力环境下的巷道稳定性问题，提出了针对性的支护策略。研究以皖北煤电公司刘桥一矿II66下山巷道群为例，通过现场调查、实验室实验、理论分析、数值模拟和工业性试验等方法，揭示了巷道群的非对称变形破坏机理，并给出了优化的支护方案。" 在深井开采中，软岩下山巷道群的稳定性是一个重要的课题。由于邻近巷道或工作面的回采活动，巷道群中的单一巷道会受到复杂的应力影响，导致非对称变形。研究发现，后掘进的巷道会打破先掘巷道的应力平衡，引起应力的重新分布，这在新的平衡形成过程中加剧了围岩的变形。 软岩巷道群的围岩特性对其稳定性有着直接影响。研究指出，这些巷道的岩性较弱，强度低，煤样的CT扫描结果显示存在大量光滑板状裂隙，裂隙网络将基质分割包围。轨道下山底板经X射线衍射实验鉴定为弱膨胀性岩石，这增加了巷道的变形风险。 在II66采区，最大水平主应力为31.87MPa，侧压系数为1.5，非均匀系数为1.61。根据这些参数，巷道群的最佳布置方位角应该是N269°E或N197°E，但实际走向与最大主应力方向的夹角为71°，使得巷道断面承受了较高的水平应力，增加了非对称变形的可能性。 巷道群的进一步开拓延伸会引发二次应力场在巷间围岩的叠加，导致辅助下山出现非对称变形。4煤回采未对巷道群造成显著影响，但6煤西翼工作面的回采引起了巷道顶板和右帮位移的急剧增加，因此建议将停采线距离从60米增加到120米以减小影响。 针对以上问题，研究提出了中空组合锚杆(索)分区注浆的全断面控制对策，增强了底部的控制措施，并对应力集中和变形初始部位进行了加密支护，同时对U型钢棚进行了结构强化。经过实施这些优化的支护方案，巷道围岩的变形得到了有效控制，围岩的完整性显著提高。 这项研究深入探讨了深井软岩下山巷道群的非对称破坏机制，并提供了针对性的支护解决方案，对于改善矿井巷道的稳定性具有重要指导意义。