朱若军

(国投新集能源股份有限公司，安徽 淮南 232001)

基于现场流变试验的软岩巷道变形破坏机理及支护研究

朱若军

(国投新集能源股份有限公司，安徽 淮南 232001)

摘要：软岩巷道变形破坏是煤矿深部开采软岩巷道支护的主要灾害之一。基于国投新集刘庄矿深部泥岩现场三轴流变试验和数值模拟，分析了软岩巷道变形破坏机理及支护技术。采用阻尼最小二乘法逐次线性化的间接方法，利用非线性流变力学模型，拟合得到泥岩蠕变本构方程，分析得出刘庄矿深部软岩巷道的合理支护方式，即采用反底拱和全封闭的施工方式，顺层掘进的重要硐室锚杆打按方位应尽可能与层面垂直，同时进行底板锚注补强支护。

关键词：软岩巷道；现场三轴流变试验；变形破坏机理；数值模拟；支护

目前，随着煤矿开采深度的增加，大部分煤矿出现了不同程度的软岩灾害。文献统计[1-2]我国每年掘进巷道约6000km，深部软岩巷道占28%～30%，而软岩巷道的返修率则高达70%以上，可见软岩巷道支护问题是困扰矿山生产和建设的难题之一，因此，国内外大量学者进行了软岩巷道的支护研究[3-6]，提出了许多软岩支护理论与稳定控制技术，解决了许多工程问题。

随着我国浅部煤炭资源趋于枯竭及矿井开采强度的不断增大，煤炭开采已由浅部逐渐向深部发展，矿井进入深部开采阶段，巷道围岩地质条件更加复杂，地应力水平也越来越高，特别是在地质构造活动强烈地区，残余构造应力更大，在深部高应力状态下，软岩巷道围岩变形量大、变形速率快、持续时间长、流变性特别突出，流变破坏是深部高应力软岩巷道失稳破坏主要形式之一。……