【摘要】：為了研究軟巖巷道不同圍巖特征破壞變形控制方法及對其影響因素進(jìn)行分析,以鶴煤三礦-800m水平軌道上山為研究背景,通過分析巷道在原支護(hù)形式下的破壞特征,提出新的支護(hù)措施,并通過數(shù)值模擬及現(xiàn)場實(shí)測進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明,影響軟巖巷道變形破壞的因素主要有圍巖性質(zhì)、圍巖地應(yīng)力、采動(dòng)影響以及施工設(shè)計(jì)等。與原支護(hù)方式相比,通過采用新的錨網(wǎng)噴+錨索+注漿+兩幫和底角錨索聯(lián)合支護(hù)方式,砂巖與砂質(zhì)泥巖混合段和砂質(zhì)泥巖段圍巖頂?shù)装搴蛢蓭鸵平糠謩e降低了86.4%和90.1%,78.5%和89.9%,從而定量地說明新支護(hù)措施的合理性和科學(xué)性。
【圖文】：

800m水平南翼回風(fēng)上山和－800m水平南翼運(yùn)輸上山之間，與它們分別相距26m，在巷道400m位置與－800m水平南翼總回風(fēng)巷相連，在巷道的淺部有聯(lián)絡(luò)巷分別與回風(fēng)上山和運(yùn)輸上山相連通，軌道上山所在位置及其附近巷道布置情況見圖1所示。圖1軌道上山附近巷道布置1.2巷道原支護(hù)形式及變形破壞特征軌道上山在掘進(jìn)過程中，共經(jīng)歷了砂巖和砂質(zhì)泥巖2種巖性，圍巖巖性分布大致為:開口處至100m位置為砂巖;100～400m位置為砂巖和砂質(zhì)泥巖;400m至掘進(jìn)頭(約600m)位置為泥巖，設(shè)計(jì)總長度為1152.9m。巷道設(shè)計(jì)凈斷面寬×高為4000mm×3600mm，掘進(jìn)斷面寬×高為4200mm×3700mm，巷道斷面為直墻半圓拱形，半圓拱凈半徑為2000mm，直墻高1600mm。巷道在各巖性段的支護(hù)形式均采用錨網(wǎng)噴+錨索支護(hù)。通過對軌道上山不同巖性段的監(jiān)測，得出巷道內(nèi)砂巖段破壞變形相對較小，頂?shù)装寮皟蓭妥畲笠平糠謩e為110mm和150mm;砂巖與砂質(zhì)泥巖混合段巷道變形破壞較嚴(yán)重，頂?shù)装寮皟蓭妥畲笠平糠謩e為1010mm和340mm;砂質(zhì)泥巖段巷道變形破壞最為嚴(yán)重，，頂?shù)装寮皟蓭妥畲笠平糠謩e達(dá)到1760mm和740mm。2軌道上山破壞影響因素分析及新支護(hù)形式2.1軌道上山破壞影響因素分析深部軟巖巷道開挖后圍巖穩(wěn)定性受多種因素影響，其中主要的影響因素有:圍巖性質(zhì)、圍巖地應(yīng)力、采動(dòng)影響、施工設(shè)計(jì)等。鶴煤三礦－800m水平南翼軌道上山屬于深部工程巖體，圍巖處于高應(yīng)力狀態(tài)。圍巖范圍內(nèi)的砂質(zhì)泥巖強(qiáng)度較低，圍巖的變形破壞十分嚴(yán)重。通過對軌道上山在原支護(hù)條件下進(jìn)行數(shù)值模擬研究，分析得出該軌道上山出現(xiàn)兩幫移近量大、底鼓嚴(yán)重、頂板不同程度的下沉、變形時(shí)間長等非線性大變形現(xiàn)象，其主要原因有:(1)巷道埋深大，圍巖地應(yīng)力大巷道埋深處于750～1000m之間，容重取25kN/m3?

計(jì)算參數(shù)如表2所示。3.2模擬結(jié)果分析表2鶴煤三礦－800m水平軌道上山工程巖體物理力學(xué)參數(shù)巖性名稱容重/(Kg·m－3)體積模量/GPa變形模量/GPa抗拉強(qiáng)度/MPa黏結(jié)力/MPa內(nèi)摩擦角/(°)砂質(zhì)泥巖24002.12.01.061.525細(xì)粒砂巖26404.73.52.803.438石灰?guī)r27205.43.84.505.250新掘巷道砂巖和砂質(zhì)泥巖混合段在新的錨網(wǎng)索+錨噴+注漿+底角錨索聯(lián)合支護(hù)形式下圍巖的垂直方向位移與水平方向位移如圖3所示。從數(shù)值模擬結(jié)果可以看出，巷道圍巖最大底鼓量、兩幫移近量和頂板下沉量分別為54，47，31mm，與圖2原支護(hù)相比，分別降低了90.4%，85.2%，88.5%。圖2原支護(hù)形式下垂直方向與水平方向位移圖3新支護(hù)形式下垂直方向與水平方向位移49楊軍偉等:深部大斷面軟巖巷道破壞變形控制及影響因素分析2017年第2期

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