软岩巷道底鼓机理分析与深浅孔注浆支护技术

"软岩巷道底鼓机理及支护技术研究" 在煤炭开采过程中，软岩巷道底鼓是一个普遍且严重的问题，它严重影响巷道的稳定性和安全性。底鼓变形是由于巷道开挖后，软岩层受到破坏，失去原有的结构支撑，导致底部材料向上隆起。这种现象在含有大量砂质泥岩的地层中尤为突出，因为它通常具有较低的强度和较高的可塑性。 针对这一问题，研究人员进行了深入的分析和实验。他们运用了FLAC3D（Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions）这一先进的数值模拟软件，对三种不同支护方案进行了比较：无支护、锚索支护以及深浅孔锚索注浆加固。通过模拟分析，可以清晰地看到各种支护方法对抑制底鼓变形的效果。 无支护条件下，底鼓变形最为严重，巷道稳定性极差。而单纯使用锚索支护虽然能在一定程度上改善情况，但效果并不理想，因为锚索主要提供侧向支撑，对底板的加固作用有限。相比之下，深浅孔锚索注浆加固方案则显示出了更好的效果，通过注浆可以填充底板的空隙，增强地层的整体性，从而有效减轻底鼓。 在此基础上，研究人员提出了一种创新的支护方案——"反底拱配合深浅孔注浆"。反底拱设计能够分散顶板压力，增加底板的承载能力，同时结合深浅孔锚索注浆，可以实现对巷道底板的全方位加固。这一方案在实际的工业性试验中取得了显著的治理效果，显著减少了底鼓变形，证明了其在软岩巷道支护中的实用性和有效性。 这一研究的意义在于，它为类似地质条件下的巷道支护提供了新的思路和技术支持。通过数值模拟和实地试验，不仅揭示了软岩底鼓的机理，还探索出了一种经济、有效的防治措施。对于提高矿井的安全水平、降低巷道维护成本以及保障矿井的长期稳定生产都具有重要的实践价值。未来，这一研究成果有望被更广泛地应用于煤矿以及其他矿产开采领域，以应对类似的底鼓挑战。