深部大变形巷道围岩稳定性控制方法研究

• 作者: 余伟健 吴海 彭刚 彭文庆 柳小胜 王卫军 董恩远 袁超
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: 高应力 稳定性控制 给定变形 支护阻力
• 年，卷（期）: 2016,（12）
• 页码范围: 2921-2931
• 分类号: TD353
• 语种: 中文
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2016.1115

摘要

针对深部高应力巷道围岩大变形难以控制的问题,采用Kastner等相关理论,研究了支护阻力对深部高应力巷道围岩变形的影响,揭示了其变形难以控制的力学本质,提出了巷道围岩稳定性控制新的支护理念.深部高应力巷道围岩大变形主要来自于两部分:①巷道周边浅部破碎围岩的扩容与剪胀等非连续性变形;②高应力致使巷道围岩产生的以塑性变形为主的连续性变形.研究表明:目前的支护水平对巷道围岩的连续性变形影响十分有限,总是存在一部分变形量无法控制,即深部巷道围岩存在“给定变形”.为实现巷道围岩稳定控制,降低支护成本,巷道围岩支护理念应由变形控制向稳定控制转变,确保巷道围岩均匀、协调变形,消除冒顶与片帮等不安全隐患,增强巷道围岩整体性与稳定性.因此,对于深部高应力巷道围岩稳定性控制,可在巷道掘进时预留一定的变形空间以容纳围岩部分“给定变形”,支护结构应具有一定的连续性变形能力,又能持续提供较高的支护阻力,以维持巷道围岩的完整性与稳定性,保障巷道围岩的均匀、协调变形.工程实践结果表明:考虑预留变形并采用“可接长锚杆+刚性长螺纹钢锚杆+锚网+W钢带+喷射混凝土”综合控制技术为主,并辅以可接长锚杆强化顶板支护方案可较好控制巷道围岩的稳定性,保障了巷道服务期间的安全使用.