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深部矿井回采巷道围岩变形破坏机理与控制技术研究
深部矿井回采巷道围岩变形破坏机理与控制技术研究
摘要：随着深部矿井的逐步开采，回采巷道围岩变形破坏问题成为制约煤矿生产的重要因素。本文首先介绍了深部矿井回采巷道围岩变形破坏的机理，包括立体应力分析、岩体力学变形特性等。然后探讨了目前主流的围岩控制技术，如工作面前支架、锚杆支护技术等，并结合实际案例分析了各种技术的优缺点。最后，提出了针对深部矿井回采巷道围岩变形破坏的控制技术研究方向，包括刚性支护技术、预应力技术等。本研究对于解决深部矿井回采巷道围岩变形破坏问题具有一定的指导意义。
关键词：深部矿井；回采巷道；围岩变形；破坏机理；控制技术
一、引言
随着我国煤炭资源逐步向深部矿井开发的方向发展，深部矿井回采巷道围岩变形破坏问题日益突出，严重影响着煤矿生产的安全和效率。因此，对深部矿井回采巷道围岩变形破坏机理的研究以及控制技术的改进具有十分重要的意义。
二、深部矿井回采巷道围岩变形破坏机理的分析
1.立体应力分析
在深部矿井中，巷道围岩的变形破坏主要受到立体应力的影响。立体应力由地应力和巷道荷载引起，其大小与巷道尺寸、矿层厚度、开采深度等因素密切相关。当立体应力超过围岩的抗压强度时，围岩就会发生破坏。
2.岩体力学变形特性
巷道围岩在受到应力作用时，会产生弹性变形和塑性变形。弹性变形是可恢复的，当应力消失时，围岩会恢复原状；而塑性变形是不可恢复的，当应力消失时，围岩会产生残余变形。巷道围岩的塑性变形特性对围岩的稳定性具有重要影响。
三、深部矿井回采巷道围岩变形破坏的控制技术
1.工作面前支架技术
工作面前支架技术是目前应用最广泛的围岩控制技术之一。该技术通过设置液压支架和工作面后退长度控制来实现对巷道围岩的支护和控制。它具有操作简便、支护效果好、安全性高等优点，但是对于围岩的变形和破坏控制能力相对较弱。
2.锚杆支护技术
锚杆支护技术是另一种常用的围岩控制技术。该技术通过在巷道围岩中设置锚杆和锚索来增加围岩的抗拉强度，从而提高围岩的稳定性。锚杆支护技术具有灵活性强、适应性好等优点，但是需要耐久性好的锚杆和合理的锚固设计。
四、深部矿井回采巷道围岩变形破坏的控制技术研究方向
1.刚性支护技术研究
目前的围岩控制技术主要是基于弹性支护原理，无法有效控制巷道围岩的塑性变形。因此，未来的研究可以将重点放在刚性支护技术的研究上，通过增加支架的刚度来控制围岩的塑性变形。
2.预应力支护技术研究
预应力支护技术是一种新型的围岩控制技术，通过预先施加固定大小的应力，使得围岩处于一种预应力状态，从而提高围岩的稳定性。未来的研究可以进一步探索预应力支护技术的应用范围和效果。
总结：深部矿井回采巷道围岩变形破坏机理与控制技术是当前煤矿生产中亟需解决的问题。本文针对该问题，从机理分析到控制技术研究，提出了深部矿井回采巷道围岩变形破坏的控制技术研究方向。希望本研究能够对解决煤矿回采巷道围岩变形破坏问题提供一定的参考和指导。
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