深部开采坚硬顶板沿空留巷围岩运动特征及控制技术.docx

深部开采坚硬顶板沿空留巷围岩运动特征及控制技术
深部开采坚硬顶板沿空留巷围岩运动特征及控制技术
摘要：随着矿井深部开采的加深，坚硬顶板沿空留巷围岩的运动问题日益凸显。本文通过理论分析和实际观测，总结了深部开采坚硬顶板沿空留巷围岩的运动特征，并探讨了相应的控制技术。研究结果表明，坚硬顶板沿空留巷围岩运动呈现出切向位移、垂向位移和变形累积等特征。在控制技术方面，可采用预应力锚杆支护、压致性材料注浆加固等手段，提高围岩的稳定性，降低顶板沿空留巷围岩运动的程度。
1.引言
深部开采是矿井开采的一种重要方式，但伴随着深部开采的加深，矿井工作面上的顶板岩层承受的压力和变形量也随之增加。坚硬顶板沿空留巷围岩的运动问题成为了深部开采中需要解决的关键问题之一。针对这一问题，本文对坚硬顶板沿空留巷围岩的运动特征及控制技术进行了研究。
2.坚硬顶板沿空留巷围岩运动特征
2.1切向位移
坚硬顶板沿空留巷围岩运动中的切向位移是指围岩松动后产生的水平位移。研究表明，随着开采深度的增加，围岩的切向位移呈现出逐渐增大的趋势。这是因为在深部开采过程中，顶板压力作用下围岩发生破裂并产生位移，导致切向位移的增加。
2.2垂向位移
坚硬顶板沿空留巷围岩运动中的垂向位移是指围岩在垂直方向上的位移。研究发现，随着深部开采的进行，围岩的垂向位移也会逐渐增大。这是因为开采过程中，顶板的压力作用下，围岩受力失稳导致垂直位移的增加。
2.3变形累积
坚硬顶板沿空留巷围岩运动中的变形累积是指围岩的变形量逐渐增加，最终导致围岩破裂。研究显示，随着开采深度的增加，围岩的变形累积速度呈现出逐渐加快的趋势。这是因为在深部开采过程中，围岩受到的应力集中和变形量增加，容易发生变形累积。
3.控制技术
3.1预应力锚杆支护
预应力锚杆支护是一种常用的控制技术，通过预先加固围岩，提高围岩的强度和稳定性，减缓或防止围岩的运动。预应力锚杆支护可以采用锚杆加固、钢网架支撑等方式，增加围岩的自重和抗变形能力，从而减少围岩运动的程度。
3.2压致性材料注浆加固
压致性材料注浆加固是一种新型的控制技术，通过注入含有压致性材料的浆液，使围岩形成一种类似“钢筋混凝土”效果的承载结构，提高围岩的强度和稳定性，减少围岩运动的程度。压致性材料注浆加固可以在施工过程中，根据围岩的情况调整注浆浓度和压力，使围岩形成更均匀、稠密的结构，提高围岩的承载能力。
4.结论
随着深部开采的加深，坚硬顶板沿空留巷围岩的运动问题愈发突出。本文通过理论分析和实际观测，总结了围岩的切向位移、垂向位移和变形累积等运动特征，并提出了预应力锚杆支护和压致性材料注浆加固等控制技术。实践证明，这些控制技术能够有效提高围岩的稳定性，降低顶板沿空留巷围岩运动的程度，为深部开采提供了可靠的技术支持。
参考文献：
[1]王洪明，王强津.深部岩土工程[M].北京:中国建筑工业出版社，2007.
[2]张鹏.深部开采巷道围岩控制技术研究[D].西安科技大学，2014.
[3]赵宇杰.低应力巷道围岩切向位移的气液泡沫注浆加固技术[D].中国地质大学，2018.