深部巷道围岩稳定性控制：理论、挑战与解决方案

"深部大变形巷道围岩稳定性控制方法研究" 在深部开采的煤矿行业中，巷道围岩的大变形和冒顶灾害是亟待解决的技术难题。针对这一问题，研究人员采用Kastner等人的理论，深入研究了支护阻力如何影响深部高应力巷道的围岩变形。他们发现，围岩的大变形主要源于两个方面：一是巷道周围浅部破碎围岩的非连续性变形，如扩容和剪胀；二是由于高应力导致的以塑性变形为主的连续性变形。 当前的支护策略对于巷道围岩的连续性变形控制效果有限，总是存在一部分变形无法得到有效控制，这就是所谓的"给定变形"。为了实现巷道围岩的稳定控制，并降低支护成本，研究提出巷道支护理念应从变形控制转变为稳定控制，目标是保证巷道围岩的均匀、协调变形，消除可能的安全隐患，如冒顶和片帮，从而增强巷道的整体稳定性和安全性。 为了达到这一目标，研究人员建议在巷道掘进时预留一定的变形空间，以适应围岩的"给定变形"。同时，支护结构需要具备一定的连续性变形能力，能够在保持较高支护阻力的同时，允许巷道围岩适度变形，以维护其完整性。实践证明，结合预留变形的空间，采用“可接长锚杆+刚性长螺纹钢锚杆+锚网+W钢带+喷射混凝土”的综合控制技术，辅以强化顶板的可接长锚杆方案，可以有效地控制深部高应力巷道的围岩变形，提高巷道的稳定性。 这些研究成果是国家自然科学基金重点项目“深部大变形巷道围岩破坏与稳定性控制研究(51434006)”的一部分，该系列研究聚焦于高应力环境下巷道围岩塑性区的形成与扩展规律，涉及深部巷道的冒顶机制、围岩稳定性控制策略，以及岩石蠕变损伤与塑性区扩展之间的关系等关键问题。这些研究为深部煤矿开采的安全和高效提供了理论依据和技术支持，对于从事相关领域研究的学者具有重要的参考价值。