鄂爾多斯高家梁煤礦軟巖巷道變形機制和支護方法研究.pdf

1、軟巖是相對于硬巖提出的,具有松、散、軟、弱等特點。目前軟巖的研究以膨脹性軟巖、節(jié)理化軟巖以及高應力軟巖為主,對于淺埋低強度軟巖鮮有研究報道,對于這種軟巖巷道圍巖與支護的相互作用關系還有待研究。 高家梁煤礦位于內蒙古鄂爾多斯市東勝區(qū)東南部,礦井設計規(guī)模600萬噸。建井階段在埋深50～150m范圍內遇到一種低強度軟巖,施工過程中巷道塌方時有發(fā)生,常規(guī)錨桿支護失效,對施工安全和進度造成很大影響。 本文根據(jù)現(xiàn)場調查和室內巖石物理

2、力學實驗,總結出這種軟巖的6個特征： (1)巖石為中生代中下統(tǒng)侏羅系直羅組(J2z)灰綠色砂巖,埋深在54～115.25和128.5～141.2m范圍,屬于淺埋軟巖； (2)地層構造簡單,巖層結構相對完整； (3)巖石孔隙率大,十分松散； (4)巖石含水量大； (5)巖石屬于泥質膠結,易泥化崩解； (6)巖石具有中等偏低的膨脹性。 基于軟巖的這些具體特征,根據(jù)巷道圍巖松動圈理論及圍

3、巖與支護作用關系,本文分析了軟巖巷道的變形機制,針對性地提出四條支護原則： (1)超前支護原則； (2)分部開挖原則； (3)及時支護與二次支護原則； (4)剛性支護原則。 最后經(jīng)過方案比選,采用了超前管棚+金屬支架+金屬網(wǎng)+噴射混凝土的聯(lián)合支護方案。經(jīng)過FLAC數(shù)值驗算以及后期的巷道變形監(jiān)測曲線都證明支護方案滿足巷道對支護剛度和強度的要求,同時本文還將現(xiàn)行支護方案與原有支護方案進行了經(jīng)濟比較,得