机械化矿山高应力软岩巷道支护实践
2020-06-07陈建新胡亚飞汪凤伟王能跃
有色金属(矿山部分) 2020年3期
陈建新,胡亚飞,汪凤伟,陈 偶,王能跃
(1.贵州锦丰矿业有限公司,贵州 贞丰 562400;2.北京科技大学,北京 100083)
粉砂岩、泥质岩、页岩等低强度岩石是典型的工程软岩,在工程力作用下会产生显著塑性变形;在工程开挖后多表现出松软破碎或风化膨胀特征[1],相关支护问题一直是矿山、隧道等地下工程的难题。基于新奥法、松动圈、锚杆作用原理等成熟理论以及数值模拟技术的不断进步,矿山软岩巷道支护目前涌现出多种新的措施、理念和思路。陈义军等[2]提出以“卸荷法”和“应力转移法”为主要方式的主动调整巷道应力支护思路。黄庆显等[3]提出耦合支护理论和薄弱结构加强支护理念,采用锚网索喷、注浆锚杆、注浆锚索及组合砂浆锚索取得成功;王军等[4]提出了软岩巷道应力场稳定理论,分析了软岩巷道变形与围岩径线方向的剪应力曲线增长率的关系。李彦斌等[5]的“置孔释压刚柔耦合一次成巷技术”在北京长沟裕矿成功实施。王怀伟等[6]提出了“深部高应力软岩巷道控制原则”。明世祥教授提出的“围压恢复加固理论”强调通过及时支护恢复围压以提高围岩自承力的思路,并提出以锚杆系统+护表结构为主的支护措施,在多家矿山实践取得成功[7-11]。总体来说,锚网索、底板注浆、主动被动联合支护、全封闭强化支护、钢纤维混凝土、长短锚杆联合锚网喷等成为当前运用较多的软岩支护方式。每种支护方式都源于矿山实际,与矿山基本状况相适应。
本文以某矿深部开拓掘进期间遇到的支护难题为背景,探讨了以砂岩泥岩互层为主的软岩巷道变形破坏特征和失稳机理,并基于松动圈理论、组合拱理论和矿山机械设备配套状况对原支护方案进行优化。……
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