鄂爾多斯高家梁煤礦軟巖巷道變形機(jī)制和支護(hù)方法研究.pdf

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

2、力學(xué)實(shí)驗(yàn),總結(jié)出這種軟巖的6個(gè)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(gòu)造簡單,巖層結(jié)構(gòu)相對(duì)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(zhì)膠結(jié),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(dòng)圈理論及圍

3、巖與支護(hù)作用關(guān)系,本文分析了軟巖巷道的變形機(jī)制,針對(duì)性地提出四條支護(hù)原則： (1)超前支護(hù)原則； (2)分部開挖原則； (3)及時(shí)支護(hù)與二次支護(hù)原則； (4)剛性支護(hù)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(hù)方案。經(jīng)過FLAC數(shù)值驗(yàn)算以及后期的巷道變形監(jiān)測(cè)曲線都證明支護(hù)方案滿足巷道對(duì)支護(hù)剛度和強(qiáng)度的要求,同時(shí)本文還將現(xiàn)行支護(hù)方案與原有支護(hù)方案進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)比較,得