一、软岩煤矿巷道机理分析

 

在目前的支护条件下，不可能尝试用支护手段防止围岩松动。支护的作用是限制围岩松动圈形成过程中破胀力引起的有害变形。因此，围岩松动圈是反映围岩稳定性的综合指标。我们将围岩中产生的松弛破碎带定义为围岩松动圈。深井软岩巷道具有压力大、压力快、变形持续时间长、易风化、遇水膨胀、承载能力低等特点。本文的支撑设计能很好地适应这些特点，有效地保证了巷道的安全，不仅缩短了工期，而且降低了经济成本。巷道开挖后，原岩应力受损，围岩应力重新分布，由三向应力状态向双向应力状态转变，巷道周围产生应力集中。当围岩应力δ当小于R时，围岩弹性变形，围岩只变形而不损坏。当δ当大于R时，围岩会破裂松动，并在中间巷道周围向深部发展。直到δ等于R时，围岩处于极限平衡状态，破坏停止发展。此时形成的围岩破裂松动区称为围岩松动圈.

 

（1）锚杆支撑不仅能及时支撑围岩，防止松动圈扩大，还能在一定程度上提高锚固区岩体的强度、弹性模量、粘结力、内摩擦角等机械参数，对围岩施加一定压力，改善围岩应力状态，提高围岩本身的承载能力，很好地适应围岩压力大、压力快的特点。

 

（2）巷道开挖后，破坏了原有的自然应力状态，重新分布了围岩中的应力。当切向应力增加时，径向应力减小，并在不同的地方达到极限。这一变化促使围岩向巷道空间变形，围岩本身的裂缝扩大和扩大，力学性质不断恶化。在围岩压力的作用下，洞壁附近的切向应力集中，导致该区域的岩层屈服并进入塑性状态，进入塑性状态的围岩成为塑性区。塑性区的出现使应力集中区从岩壁向纵深偏移，当应力集中强度超过围岩屈服时，就会出现新的塑性区。这样逐步推进，使塑性区不断向纵深发展。如果不采取适当的支护措施，监测的塑性区域会随着变形的增加而松动。塑性区和松动破坏区有很大的不同。松动破坏区没有承载能力，而塑性区具有承载能力。扩大截面二次支撑的机制是初始压力大、变形量大时难以抵抗。第一次支撑变形会去除部分应力，膨胀量会大大降低。二次锚固支护，将防止围岩继续变形，即所谓的“先让后抗”机制，很好地适应变形持续时间长的特点。及时喷射混凝土层可有效防止围岩风化，有利于巷道稳定。

 

（3）锚支护技术可有效固化围岩，使巷道松散岩形成再生自然拱，提高围岩的完整性和稳定结构，堵塞裂缝，防止水渗透，有效防止软岩膨胀软化，减少围岩位移，显著控制巷道变形。

 

二、软岩煤矿巷道失修的类型及其原因

 

2.1、道路失修的类型

 

巷道失修是由于岩体弱面（裂缝、层理、节理等）的存在，破坏了围岩的稳定性，受地压变形或破坏，导致顶部或片状帮助。在生产中，常见的巷道失修类型有：顶部、片状帮助、底鼓或顶部帮助、片状帮助底鼓等类型。

 

2.2、造成顶峰的原因

 

巷道顶部事故是由于巷道顶部不稳定，两组岩石相对稳定，巷道顶部岩石受应力影响，在巷道支撑强度不足时变形或损坏，导致坠落。

 

2.3、片帮产生的原因

 

由于巷道两组岩石中存在弱表面，当巷道支撑强度不够时，当受到应力作用时，会破坏围岩的稳定性。

 

2.4、巷道变形的原因

 

巷道布置在塑性岩石中。由于动压，巷道围岩的稳定性受到破坏，巷道围岩发生变形和位移。巷道变形主要表现为片帮或底鼓。