关于深巷支护技术的一些探析|建筑基坑支护技术规程最新

　　摘要：随着我国煤矿开采越来越向深部延伸，深部巷道的支护越来越成为一个突出的高难度的安全技术问题而亟待解决，深部巷道支护面对着一些突出的难题，比如地压大直接巷道的变形厉害、围岩破裂严重等。本文就深巷的支护技术做一些简单的探析以与读者共赏。
　　关键词：深部巷道 围岩破裂 巷道变形 深巷支护
　　0 引言
　　随着煤矿开采向深部延伸。地压愈来愈大，以导致深巷支护困难、巷道围岩变形严重，是矿井深部开采的重大难题和主要急需解决的难题。其中巷道围岩的破裂区的存在是深巷与浅巷的主要区别，因此深巷的支护重点就是如何做好破裂区的支护和控制围岩的破裂。
　　1 概述
　　围岩的压力与矿井的开采深度基本成一个线性的正比关系，从岩石力学的实验曲线来看，深巷的围岩压力处在曲线蜂后的区域。我们知道，施工破坏了岩体的原始的稳定的应力平衡，应力进行重新分配，从三向应力变为两向应力，应力再重新分配平衡的过程中会导致深巷围岩的破裂，也就是围岩的破坏。所谓的破裂区就是在改变岩石原始应力平衡的过程中的岩体表面错位、原始岩体的裂隙的张开以及新的裂隙产生等变形。
　　2 深巷破坏的几种主要形式
　　要想搞好深巷的支护首先必须了解深巷的几种主要的破坏形式，深巷的破坏形式主要有：①因深巷围岩严重变形而引起的破坏；②锚杆组合体失效而引起的破坏；③因深巷底板底鼓而引起的破坏。
　　2.1 因深巷围岩严重变形而引起的破坏 深部巷道的强大压力和施工等的影响而在围岩表面产生破裂，且此种破裂是一种非线性变形，错乱无序，不好预见预知。我们知道虽然是破碎的围岩，但还是有一定的承载力，然而，目前关于此方面的较为科学和有信服力的研究还没有。围岩的破裂也不是一次成型，破裂随着地应力和地压及其它的综合效应而处在一个持续的动态的破坏过程，围岩的破裂如不能及时很好的控制其对支护的影响将是致命的，围岩的变形程度随着威严破裂的增加而不断增大，其最直接的结果是巷道的破坏，支护的完全失效。因此，要想是深巷的支护效果可靠安全，首先要学会如何控制围岩的破裂区的进一步扩大，理解掌握围岩区的力学特征和围岩区的破坏的岩体的力学性质的改变情况，从而提出可行的措施控制围岩破裂区的继续扩大。
　　2.2 锚杆组合体失效而引起的破坏 对于目前围岩支护的常用做法是锚杆支护，但是对于地应力较大的深巷的支护目前常采用的是锚杆组合体支护即锚杆、锚索等组合体支护。锚杆和锚索的组合体支护理论上是可行的，但是对于不同的深巷其地质条件是不同的，因此需要不同的锚杆组合体的支护参数，只有支护参数设计的合理，才能是组合体发挥最佳效果。通常深巷的锚杆组合体支护的效果不理想并不是组合体的支护强度不够，最主要的原因是深巷的冒顶和片帮和其它的地应力破坏而导致组合体的支护失去效果，对于组合体在支护过程中发生由于拉、剪应力的破坏到目前为止还是比较少见的。深巷由于地应力大，深巷的护帮、护顶比较困难使得围岩产生破裂和裂隙以致锚杆组合体附近岩体脱落的话，那么锚杆组合体就容易失效而不能很好支护。因此对于这一现象通常会采取锚网等措施阻止岩体脱落而防止破裂区域扩大和向深部延伸。
　　2.3 因深巷底板底鼓而引起的破坏 我们知道煤矿井下巷道对底板一般是不采取措施的，但是底板的底鼓对围岩的破裂区其实也是有很大的影响，起了很大的诱发作用，尤其是当深巷底角应力比较集中的时候，深巷底板底鼓将更加的厉害，这也是深巷的一个显著特点。据统计资料，深巷在回采时，一般据工作面一百米以上就会有底鼓现象发生，掘进深巷底鼓更明显。对于深巷的底鼓现象，通常可行的措施是在深巷的底角处加强支护，在一般的深巷底板也采取支护以防因深巷底鼓而诱发围岩破坏。
　　3 合理设计深巷支护的原则
　　前面对深巷的支护难度和主要破坏形式做了介绍，要搞好深巷的支护，需要在了解深巷的支护难点和主要破坏形式后在源头上就开始加以盖上和建立规范——深巷支护的设计原则：
　　3.1 护的原则 控制围岩的破裂区不扩大、围岩不掉顶、掉帮、围岩裂隙影响区域不扩大是深巷支护中护的最基本原则，为了体现这一基本原则，在最初的深巷支护设计时我们要充分考虑到：对于围岩所采取的措施要护得住，支护采取的要及时合理，锚杆组合体的参数要根据岩石的力学特性来设置，配套设施要考虑充分，加强支护如锚网+钢带+喷浆等措施该上的要上，这些设计时都要充分考虑。
　　3.2 参数的合理选定 对于不同的岩石力学性质的深巷，锚杆组合体的参数选择尤为重要，这直接关系到组合体支护效果的好与坏，设计之前要充分的实验和调研，不可套模板，要使所设的参数与现场需要所吻合，同时要做到“动态施工、动态设计”。合理参数的选择有利于提高锚杆组合体的支护效果，同时也能产生最大的经济效益从而避免不必要的浪费。同时设计支护要充分考虑支护的富余能力，以满足围岩的动态变化。
　　3.3 重点区域重点支护的设计原则 我们知道深巷的围岩的各个区段其围岩的力学结构和特性是不一样的，因此在设计支护的时候就要充分考虑这一因素，对于不同的围岩结构和围岩应力变化而采取不同的组合体支护和不同的参数以使深巷整体产生的变形最小，以及各局部由于采取不同的支护力度使得最终变形量基本相同。深巷的变形基本就是收缩变形，对于扩大变形基本不会发生对于整体来讲，且此收缩变形是一种耦合变形，这主要体现在顶底板和两帮的比例耦合变形，控制好耦合变形以控制深
　　巷围岩的变形。设计时需对易耦合变形区域重点设计支
　　护。
　　3.4 设计合理巷道断面的原则 据实验和统计数据选择不同的巷道断面其航道的变形是不一样的，不同的巷道断面设计对于巷道的底鼓控制也是不一样的，因此在设计时要选择合理的经济的巷道断面，以使得底鼓量最小从而对围岩的变形以及破裂区的发展的正面作用最小。经验和现场应用表明设计弧形的深巷底角其底鼓变形量最小。
　　3.5 给突发的不可控的巷道变形留有空间 深巷面临着高地应力，对于看不见摸不着的深巷周围的应力情况不能完全详细透彻的掌握，因此在设计时应给突发的情况下的围岩变形留有空间——记在合理的情况下优先选择大断面进行设计。
　　3.6 设计的可行性原则 设计要根据现有的科学生产力和装备技术水平来，要使得设计的支护和支护的条件具有可操作性，同时注重支护的操作的简易性。
　　3.7 “动态支护，动态设计”的原则 设计是指导现场支护操作的，现场的支护操作反馈设计的好坏，所以应根据现场的效果及时的修正支护工艺和参数，以达到“动态支护、动态设计”。
　　4 小结
　　随着煤矿的开采向深部延伸，深巷的支护越来越成为主要问题而摆上桌面。深巷的支护难题主要是深部地应力大而导致的围岩破坏严重，在设计支护时要充分考虑巷顶和巷帮以及深巷底角的支护，合理选择锚杆组合体的支护参数以达到最佳的巷道控制效果，对于底鼓对深巷围岩的诱发而可采取深巷留设弧形底角来有效解决，同时坚持“动态设计、动态施工”。
　　参考文献：
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