王庆刚 王立杰 尹爱民 杨金光 耿 帅

（河北钢铁集团沙河中关铁矿有限公司）

随着开采深度加大，岩体力学复杂，对硐室开挖与支护技术提出更高的要求，尤其是在高地应力、围岩破碎情况下，维护工程稳定性更加困难。因此，研究解决高应力破碎大断面硐室的开挖及支护难题，对保障井下安全高效生产具有重要意义。本研究结合中关铁矿工程实际，围绕上述问题，开展高效掘进和支护技术研究。

1 工程概况

中关铁矿矿体为缓倾斜极厚矿体，矿体厚度变化较大，最大为174.74 m，平均为35.57 m，主要矿体赋存在岩浆岩与中奥陶系灰岩的接触带及其附近灰岩裂隙中，属于典型的接触交代矽卡岩型磁铁矿床。根据工程揭露判断，矿岩变化较大，大部分矿岩节理裂隙发育，软弱夹层较多且多为泥质灰岩，同时夹有碳质片岩形成多个弱面，致使矿岩较为破碎，整体稳固性差。局部出露蚀变闪长岩，硬度较小，遇水泥化不稳定。经考察周边类似矿山，中关铁矿矿岩最为破碎，且夹杂黄泥岩、绿泥岩。这些岩层遇水后，具有明显的软化和泥化现象，严重影响了硐室的稳定性，增加了支护难度［1］。

中关铁矿主要采矿方法为阶段空场侧向崩矿嗣后充填采矿法，段高60 m。为提高生产能力，其大直径深孔凿岩硐室设计断面尺寸较大，一般长50 m，宽18 m，高3.6 m。随着开采矿房的不断增多，大断面破碎硐室开挖及支护是一个随时间、空间不断变化的动态施工过程［2］，硐室围岩应力呈现出非线性特点，应力集中明显，围岩破坏范围较大，若硐室围岩破碎，支护难度将急剧增大［3］。……