文档介绍：安全工程学院学生科技论文
论文题目: 软岩支护形式探讨
课程名称: 煤矿地质学
姓名: 南涛
班级: 安全09-3
学号: 12
成绩:

软岩支护形式探讨
[摘要]针对软岩巷道典型的变形规律,采用理论分析方法对巷道变形破坏原因进行分析, 综述了我国现阶段软岩巷道的支护形式,阐述各种支护方式的特点。
[关键词] 软岩巷道;变形规律;支护形式;二次支护
0 引言
随着我国煤炭资源开发的进一步发展, 开采深度不断增加, 井下巷道将处于更高地应力环境之中,大部分巷道围岩呈现出低强度、膨胀性、强流变性等特点,矿井软岩巷道的支护与维护问题显得越来越突出,增大了开采作业难度和技术要求。因此,研究高地应力软岩巷道变形破坏机制是保证巷道稳定性和这类矿山持续稳定发展的关键。
1 软岩巷道围岩变形规律
影响软岩巷道变形的因素
软岩是指强度低,胶结程度差,受构造面切割或风化影响显著或含有大量膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱岩层。此类岩层在受到矿山压力大于自身临界载荷时,就会产生明显的塑性大变形,导致岩体产生拉伸破坏和剪切面,体积扩张。通过前人总结,我们得出了软岩巷道变形主要受以下几个因素影响。(1)岩石本身强度、结构、胶结程度及胶结物的性能、膨胀性矿物的含量等岩石性质是影响软岩航道变性的内部因素。(2)自重应力、残余构造应力、工程环境和施工的扰动应力,特别是诸应力的叠加状况和主应力的大小、方向是影响软岩巷道岩变形的主要外部因素。(3)膨胀性软岩浸水后颗粒表面水膜增厚、间距加大、连结力削弱,体积急剧增大,同时引起岩石内部应力不均,容易破坏。因此,地下水和工程用水对膨胀岩危害性很大。(4)对扰动的敏感是软岩的特性之一,邻近巷道施工、采面回采对软岩巷道围岩变形的影响较明显。(5)软岩具有明显的流变特性,时间也是不可忽略的影响因素。

(1)软岩巷道围岩变形具有明显的时间效应。表现为初始变形速度很大,变形趋向稳定后势必导致巷道失稳破坏。(2)软岩巷道多表现为环向受压,且为非对称性。软岩巷道不仅顶板变形易冒落,底板也产生强烈底鼓,并引发两帮破坏顶板坍塌。(3)软岩巷道围岩变形随埋深增加而增大,存在一个软化临界深度,超过临界深度变形量急剧增加。(4)软岩巷道围岩变形在不同的应力作用下,具有明显的方向性。巷道自稳能力差,自稳时间短。
2 巷道变形破坏原因分析
巷道变形破坏原因是多种因素综合作用的结果。根据巷道支护形式、煤岩性质、所处层位、生产现状等情况, 可分析总结出变形破坏的一些原因。
( 1) 软岩遇水膨胀。软岩多含有膨胀性颗粒和介质, 这些成分吸水后体积膨胀, 产生很大的膨胀力, 致使巷道变形破坏。水的来源有裂隙渗水, 底板积水, 井下空气含水大时也会产生。如主石门, 部分地段长期积水, 造成巷道相继底臌, 直到维修处理。部分砌碹巷道墙角开裂, 砌块塌落, 也是由于水沟一侧浸水
, 形成不均衡受力所致。
残余构造应力影响。由于整个矿井地应力不高, 这种影响只是在局部地区存在, 集中表现在小褶曲的轴部。
(3) 采动影响及巷道布置方式。随着跨采技术应用及向深部开采, 采动影响致使巷道变形破坏有所增加。采动影响的超前作用范围确定不当, 会给生产安排造成麻烦
(4) 支护不力或失效。