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高应力下的松软破碎岩层巷道掘进与支护技术研究
高应力下的松软破碎岩层巷道掘进与支护技术研究
摘要
随着矿山深度的增加，岩层的应力也随之增大，使得松软破碎岩层巷道掘进面临着严峻挑战。本文对高应力条件下松软破碎岩层巷道的掘进与支护技术进行了研究。首先介绍了松软破碎岩层的特点及其对巷道掘进的影响，然后分析了高应力环境下巷道掘进面临的挑战，接着探讨了目前常用的巷道掘进与支护技术，最后提出了适用于高应力条件下的松软破碎岩层巷道掘进与支护技术。
关键词：高应力；松软破碎岩层；巷道掘进；支护技术
一、引言
随着经济的发展和资源的消耗，矿山的开采趋向于深部。然而，深部矿山的岩层应力较高，尤其是松软破碎岩层，对巷道掘进提出了更高的要求。松软破碎岩层具有较差的稳定性和强度，易发生塌方、冒顶等安全事故。因此，研究高应力下的松软破碎岩层巷道掘进与支护技术，对于保证矿山生产安全和提高开采效益具有重要意义。
二、高应力下松软破碎岩层的特点及其影响
松软破碎岩层具有以下特点：
1.强度较低：松软破碎岩层的强度较低，抗压强度和抗剪强度均较差，容易发生破碎和塌方。
2.稳定性差：松软破碎岩层的稳定性差，容易形成锯齿状的巷道面，导致巷道形状不规则。
3.围压大：高应力环境下，松软破碎岩层的围压较大，使得巷道岩体的应力集中，容易引发巷道变形和失稳。
高应力环境对松软破碎岩层巷道掘进造成了以下影响：
1.围岩变形：高应力环境下，岩体的应力集中在巷道周围，容易导致围岩的变形和塌方。
2.支护力度增加：高应力环境下，围岩的围压增大，需要增加支护力度来保证巷道的稳定性。
3.施工难度增加：高应力环境下，松软破碎岩层的稳定性差，巷道掘进施工难度增加，工期延长，成本增加。
三、高应力下巷道掘进与支护技术
目前，常用的巷道掘进与支护技术主要包括预留法、喷射锚杆法、网架锚杆法、钢拱架法等。
1.预留法：预留法是通过在巷道开挖前，利用爆破或钻孔预留一定的空间，然后在巷道掘进过程中填充支护材料来提高巷道的稳定性。这种方法适用于松软破碎岩层，能够有效减少开挖面塌方的风险。
2.喷射锚杆法：喷射锚杆法是将锚杆注入岩体中，与岩体形成紧密的结合，提高巷道的稳定性。喷射锚杆法适用于松软破碎岩层，能够增强锚杆与岩体的结合强度，提高支护效果。
3.网架锚杆法：网架锚杆法是在巷道开挖过程中，首先安装钢网架，并将锚杆固定在钢网架上，形成稳定的支护结构。网架锚杆法适用于松软破碎岩层，能够有效提高巷道的稳定性和抗变形能力。
4.钢拱架法：钢拱架法是在巷道开挖过程中，安装钢拱架并固定在巷道周围岩体上，形成强大的支护结构。钢拱架法适用于高应力环境下的松软破碎岩层，能够提供更大的支护力度，保证巷道的稳定性。
四、适用于高应力条件下的松软破碎岩层巷道掘进与支护技术
综合以上分析，钢拱架法是适用于高应力条件下的松软破碎岩层巷道掘进与支护的最佳技术。钢拱架法能够提供更大的支护力度，增强巷道的稳定性和抗变形能力，适用于高应力环境下的巷道掘进。此外，还可以结合喷射锚杆法和预留法进行支护，以进一步提高巷道的稳定性。
五、结论
本文针对高应力条件下的松软破碎岩层巷道掘进与支护技术进行了研究。通过对松软破碎岩层特点及其影响、高应力环境下巷道掘进与支护技术的分析，得出了适用于高应力条件下的松软破碎岩层巷道掘进与支护技术。本文的研究结果对于保证矿山生产安全和提高开采效益具有重要意义。
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