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零内错回采巷道围岩变形机理及控制研究
摘要：
随着采煤工艺的不断升级，煤矿工程中出现了越来越多的零内错回采巷道，这种采矿工艺在提高煤矿安全生产、提高煤炭采出率等方面具有很大优势。然而，零内错回采巷道围岩变形和失稳问题愈发突出，造成了煤矿生产的不稳定和不安全因素。本文通过对零内错回采巷道围岩变形机理进行分析，提出了一系列控制措施，旨在为煤矿生产提供一些参考。
关键词：零内错回采巷道；围岩变形机理；控制措施；安全生产
介绍：
零内错回采巷道是指采用外固内采工艺，通过钻孔炸药破碎围岩，然后在压力作用下将其压入巷道内，形成新的巷道结构，从而实现对煤炭资源的开采。这种采矿工艺具有采矿效率高、矿损小、安全可靠等优势，尤其适用于煤炭资源丰富、出矿厚度大、矿层倾角小等条件下的煤矿。因此，在煤炭资源开采过程中，零内错回采巷道逐渐得到了广泛应用。
然而，零内错回采巷道围岩变形和失稳问题也随之而来。其根本原因是钻孔炸药破碎后，围岩形态由稳定的块体转变为不稳定的碎屑体，在外部荷载作用下，围岩因间隙和张裂纵向变形，产生横向挤压变形和变形差异，导致围岩的失稳和变形，并对巷道的稳定性和安全生产带来威胁。
因此，本文将从零内错回采巷道围岩变形机理的角度出发，分析其原因，并提出一些控制措施，旨在为煤矿工程提供一些参考，提高煤炭采出率的同时保障煤矿生产的安全可靠。
正文：
（一）围岩变形机理
1.围岩变形过程
在零内错回采巷道的开采过程中，围岩经过钻孔炸药破碎后，由原来的健康块体转化为碎屑体，然后在外部荷载作用下，围岩因间隙和张裂纵向变形，产生横向挤压变形和变形差异，最终导致围岩的失稳和变形。其中，横向挤压变形主要是水平应力对围岩的挤压作用造成的，使围岩产生水平挤压变形，而变形差异主要是沿巷道周边不同方向的围岩受到荷载的影响不同，产生放射状变形的现象。
2.围岩变形模式
零内错回采巷道围岩变形主要表现为岩体的压缩、崩落、挤压、滑移以及破碎等不同的模式，其中最常见的是岩体破碎、崩落和挤压。破碎是指立方体的岩体断裂为若干个不规则形状的碎片；崩落则是指岩体受到外部荷载作用后，如矿压等，产生破裂，沿弱面、节理等裂缝面向下滑动；挤压则是指围岩受到外部荷载后，在水平方向上受到的力的作用下，沿巷道内侧挤压而变形。
（二）控制措施
1.选择合适的掏槽工艺
掏槽工艺的不同会影响到围岩的变形，那么如何选择合适的掏槽工艺呢？一般情况下，选择掏槽工艺需要考虑以下因素：煤层的厚度、煤与围岩的接触面、煤层的倾角、煤与围岩的硬度等。根据实际情况制定出合适的掏槽方案是避免煤炭生产工艺中出现围岩变形和失稳问题的关键之一。
2.采用支护措施
对于巷道围岩的支护措施，是实现巷道稳定的重要手段。在选择支护方法时，需要考虑工程的实际情况以及围岩的特性。传统的支护方式较为常见的有钢管支架、木材支架、钢筋混凝土支架等，而现代化的支护技术则主要采用了液压支架、喷射混凝土支架、锚杆支架等，这些支护措施均对巷道围岩的稳定性和安全生产起到了积极作用。
3.制定科学规范
为了避免巷道围岩变形问题频繁出现，需要制定一套适合自己煤矿特点的科学规范，并在实际工程过程中进行认真的遵守和执行，及时进行巷道围岩的稳定性检测与评价，发现稳定性问题及时予以解决，以保证煤矿生产的安全可靠。
结论：
零内错回采巷道围岩变形和失稳问题是当前煤炭采矿工程中普遍存在的难题，如果不得当处理，将会带来很多安全隐患。为此，需要探究其变形机理，制定科学规范，并采取相应的控制措施，以保证煤矿生产的安全稳定。