马腾飞

(河南理工大学 能源学院，河南 焦作 454010)

·试验研究·

基于CDEM软岩巷道围岩破坏机理与支护技术研究

马腾飞

(河南理工大学 能源学院，河南 焦作 454010)

针对河南焦作方庄煤矿-400 m水平大巷的变形破坏情况，通过分析现场工程条件，结果监测数据和理论分析，研究了软岩巷大巷的破坏机理。根据其变形特点，设计了高强度预应力锚杆锚索支护方案，利用CDEM数值模拟软件，与无支护、锚杆锚索、注浆支护、U型钢、锚杆锚索+喷浆+U型钢等支护进行对比研究。通过CDEM数值模拟软件对方案进行模拟，对模拟结果进行对比分析后得出锚杆锚索+喷浆+U型钢复合支护方案能有效控制软岩巷道变形。

软岩大巷；围岩破坏机理；CDEM数值模拟；复合支护

由于我国对煤炭的长时间大量需求，开采规模不断增大，导致我国简单煤炭赋存区域资源量急剧减少，煤矿的开采转向地质构造复杂的深部。与浅部开采相比，深部开采具有高地应力、高渗透压力、高地温极其复杂的地质构造，岩体强度低，含水量大等特征。且在深部开采中，许多巷道围岩表现出明显的软岩特性。此类巷道用传统的支护方式很难起到支护效果，且巷道围岩极易变形，给煤矿生产带来了很大困难。深部软岩巷道支护已成为我国煤炭开采技术研究的关键问题[1-2].

针对软岩巷道支护，我国学者进行了大量研究与实践。中国矿业大学的陆世良教授等，针对大变形软岩巷道提出了利用 U 型钢支架进行支护的理论，建立了软岩巷道的支架围岩关系，给出了壁后充填支护的原理和方法。……