沙吉海煤矿弱胶结膨胀性软岩巷道大变形控制对策-采矿与安全工程学报.PDFVIP

第33 卷 第4 期 采矿与安全工程学报 Vol.33 No.4 2016 年07 月 Journal of Mining Safety Engineering July 2016 文章编号：1673-3363-(2016)04-0684-081 沙吉海煤矿弱胶结膨胀性软岩巷道 大变形控制对策 1 1 2 3 1 1 郝育喜 ，王炯 ，袁越 ，王晓雷 ，朱国龙 ，何满潮 (1 ．中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院，深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，北京 100083 ； 2 ．湖南科技大学能源与安全工程学院，湖南 湘潭 411201 ；3 ．华北理工大学矿业工程学院，河北 唐山 063009) 摘要 针对沙吉海煤矿弱胶结膨胀性软岩巷道开挖后出现冒顶、溃帮和底鼓等严重大变形现象， 巷道难以维护的问题，采用 X-ray 衍射、SEM 扫描、物理力学试验和吸水软化试验等方法，研究 了弱胶结膨胀性软岩特性；结合现场实际对巷道变形破坏机理进行研究。结果表明：围岩的胶结 程度差、膨胀性强、支护强度低，在剧烈开挖扰动作用下传统锚杆索支护与围岩变形不协调，不 能充分发挥围岩自身承载能力，是弱胶结膨胀性软岩巷道破坏的主要原因。基于此，采用提高围 岩自身承载能力、让压吸能、及时封闭、隔水加固的理念和以恒阻大变形为核心的让压吸能支护 原理，提出恒阻大变形锚杆+钢筋网+混凝土喷层+恒阻大变形锚索+底角注浆锚管的支护方案，现 场监测表明新支护较好地控制了弱胶结膨胀性围岩变形，应用效果良好。 关键词 弱胶结软岩；膨胀性；恒阻大变形锚杆；大变形控制；数值分析 中图分类号 TD 353 文献标志码 A DOI 10.13545/ki.jmse.2016.04.018 Large deformation control technology for expansive and weak-cemented soft rock roadways in Shajihai coal mine 1 1 2 3 1 1 HAO Yuxi ，WANG Jiong ，YUAN Yue ，WANG Xiaolei ，ZHU Guolong ，HE Manchao (1 ．School of Mechanics and Civil Engineering，State Key Laboratory for Geomechanics and Deep Underground Engineering， China University of Mining Technology (Beijing)，Beijing 100083 ，China ；2 ．School of Mining and Safety Engineering，Hunan University of Science and Technology ，Xiangtan ，Hunan 411201 ，China ； 3 ．School of Mining Engineering，North China University of Science and Technology ，Tangshan，Hebei 063009 ，China) Abstract The roadways excavated in expansive and weak-cemented soft rocks in Shajihai coal mine have caused serious large deformation problems such as roo