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深井富水软岩巷道破坏机理分析及控制技术研究
深井富水软岩巷道破坏机理分析及控制技术研究
摘要：随着矿业开采对深层地下资源的逐渐开发，深井开采作为一种高效安全的开采方式得到了广泛的应用。其中，巷道是井下运输、通风以及供水等设施的重要组成部分之一。在深井巷道的开挖过程中，软岩是一种常见的地质灾害，通常会引起巷道的塌陷和变形，严重影响矿井的安全生产。因此，为了更好地保障深井巷道的安全稳定，本文对深井富水软岩巷道的破坏机理、影响因素及其控制技术进行分析和探讨。
关键词：深井巷道；软岩；破坏机理；控制技术
一、研究背景
深井是一种高效矿山开采方式，通常采用竖井与水平巷道相结合的方式。作为深井运输、通风以及供水等设施的组成部分之一，巷道的安全稳定对运营企业的生产效益和职工生命财产安全具有重要意义。但是，深井富水软岩巷道开挖面临着破坏严重，支护工程费用高的特点。
当前，国内外学者对深井巷道的破坏机理和控制技术进行了广泛的研究。但是，深层富水软岩巷道的特殊地质环境限制了这些研究成果在实际生产中的应用。因此，本文将深入分析深井富水软岩巷道的破坏机理，探讨其影响因素及控制技术，以期为实际生产提供一定的参考。
二、破坏机理分析
巷道破坏的机理非常复杂，涉及到巷道内部应力状态、岩体破坏以及支护结构的作用等多个因素。因此，在深入了解其机理之前，先对其基本知识进行简要说明：
（1）巷道稳定的条件
深井巷道稳定的条件是，其周围的岩石应力状态必须处于平衡状态，并且支护结构的刚性应该足以承受巷道周围的岩层负荷。
（2）岩体破坏的形式
岩体的破坏主要表现为分离破坏、裂隙破坏和冻胀破坏。
（3）支护结构的作用
支护结构对巷道稳定的影响表现在两个方面：一方面是通过增加支撑强度提高巷道周围的岩石负载和刚度，从而实现稳定；另一方面是通过减小巷道周围的应力集中，避免岩石的破坏。
知道了这些基本概念之后，再来了解影响巷道破坏机理的因素：
（1）巷道周围的岩石性质
如岩石的强度、刚度、稳定性以及岩石的产状、构造等。
（2）巷道的设计参数
如巷道的横断面大小、圆弧半径、倾角和支架间距等，这些因素会影响巷道周围的应力大小和分布情况。
（3）水的影响
富水软岩区巷道破坏的一个重要因素是水的渗透和累积引起巷道周围的岩土强度降低、湿度增加等。
三、控制技术研究
知道了巷道破坏的机理之后，对其进行有效的控制显得尤为重要。目前有效的控制技术有以下几种：
（1）预抽水降水
巷道开挖前进行预处理，以达到降低凝聚性土层水位、降低软岩饱和度、提高岩体极限平衡状态等目的。抽水降水是一种有效的改善地下水环境的方法。
（2）加固巷道围岩
通过锚杆、喷砼、钢筋网等方式加固巷道围岩，从而提高其在应力变化下的稳定性。
（3）塑性支撑
在巷道中安装塑性支撑，这种支撑结构在受到外力和变形下会出现塑性变形，从而吸收了巨大的变形能量，有效地抵抗巷道的破坏。
（4）支撑体系优化设计
包括改进支撑方式、提高支架质量、增加支架间距等，从而提高巷道的稳定性。
四、总结
本文对深井富水软岩巷道的破坏机理、影响因素及其控制技术进行了分析和探讨。巷道稳定是保障深井生产安全、稳定、高效的重要条件之一。深井富水软岩巷道开挖面临着破坏严重、支护工程费用高的问题，需要采取一些有效的控制技术来保证巷道的稳定。预抽水降水、加固巷道围岩、塑性支撑和支撑体系优化设计等技术可以有效地控制巷道破坏，降低运营企业的运营成本，提高生产效率，减少巷道事故的发生。