深部软岩巷道稳定性分析与锚杆支护技术

"基于软岩下应力分析与稳定的研究——张秋爽，刘佳，祁刚" 本文主要探讨了软岩下应力分析与稳定性的研究，特别是在深部矿井中的应用。软岩支护是一种针对松软、破碎、膨胀、流变、风化、蚀变以及地质构造带和深部矿井中岩体的特殊支护方法，因为这些地方常规手段难以进行有效的支护。文章作者通过对风化破碎软岩巷道的锚杆(索)支护参数进行技术分析，强调了深部软岩开挖后可能出现的问题。 在深部开采中，巷道支护是关键技术，尤其是在顶板条件差的回采巷道，如泥岩、页岩或它们的互层，这些岩石具有低强度、高孔隙率、良好的吸水性、易风化和崩解的特性，同时表现出显著的膨胀性和时效性。开挖后岩体的持续变形是巷道施工和维护中常见的挑战，可能导致事故和影响生产。现有的支护理论和技术在这种情况下面临新的考验。 作者分析了围岩塑性圈的形成及其弹塑性力学特性。巷道开挖导致围岩应力降低，新开裂处岩体加速风化，形成塑性松胀。塑性圈的形成意味着原先由巷道周壁围岩承受的应力转移给了邻近的岩体，导致岩体的塑性变形。塑性圈内岩体的力学性质下降，承载能力减弱。因此，研究塑性圈半径对于选择合适的支护设备参数至关重要。 文章提出，支护阻力、支护刚度和支护时间的不同，将决定围岩塑性区内最终形成的稳定状态。采用锚网索喷+锚注联合支护技术，尤其是利用新型专利注浆锚杆对大巷周围2m范围进行注浆，可以有效地控制大巷的变形。这种技术的应用旨在提供足够的支撑力，防止塑性圈内岩体的松动，保持围岩的平衡应力状态，避免失稳。 关键词涉及软弱围岩、高应力、锚杆支护和锚注技术，表明本文着重于解决深部软岩条件下巷道稳定性的问题。中图分类号TD320表明这是关于隧道与地下工程的专业论文。 这篇首发论文深入研究了软岩下巷道的应力分布、塑性变形规律和支护策略，为深部矿井的安全开采提供了重要的理论依据和技术支持。通过科学的支护设计，可以减少支护材料的失效，防止局部冒顶，确保采掘工作的顺利进行和安全生产。