1、高应力软岩形成条件

长期以来岩石力学与工程界仍未就软岩的概念达成共识认为，在高地应力区经常遇

到一类特殊岩体，当其处干地表浅部或低地应力条件下，岩体显示出较坚硬的特征；处
于高地应力环境时，当围压较低时，岩体尚具有较高的强度和弹性模量，当围压较高时 ，

“

”

则岩体表现出 软岩 特征。一般而言、高应力软岩的形成有如下几个原因。
l ）组成高应力软岩的大多数岩石均为较坚硬的岩石，单轴饱和抗压强度 R 参 25 MPa 。
2 ）岩体较破碎，其强度和弹性模量相对较低，流变性较强。因为高地应力环境使开挖前
的岩体处于高围压环境，岩体结构面处于闭合状态，是稳定的，且有一定的强度和模量 ；
开挖后围岩处于低围压环境，结构面不闭合，岩体强度和模量较低。
3 ）埋深大、水平应力大于自重应力。从目前全国煤矿开采深度来看，由自重产生的应力
不足以使岩体达到高应力状态，只有在埋深很大且水平构造应力存在井大于自重应力条
件下，才能使岩体达到高应力状态。

2 煤矿高应力软岩巷遣的蛮形特征

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） 围岩变形量大。高应力软岩自身特征决定了该区域的巷道变形量大的特点，其中巷道

的水平收敛量要比拱顶下沉量要大得多。一般为几厘米至数十厘米，表现形式有两帮内移、
尖顶和底鼓。
2 ）初期变形速率大。由于水平构造压应力大于垂直应力，巷道在掘进时卸载迅速，来压
快，表现为巷道的初期变形速率大。
3 ）巷道变形具有时效性。巷道围岩具有显著的流变性，裘现为明显的时效性。当岩体流
变所产生的围岩变形过大，使得巷道支护体元法适应而失效，围岩再次恶化并剧烈变形。

3 焊矿高应力软岩巷道支护原理

根据口前所掌握的有关软岩力学属性、变形力学机制，以及现场所观察到巷道大变形、

大地压、难支护的特点，文献［6 ］认为软岩巷道围岩并非具有单一的变形力学机制，而
是同时具有多种变形力学机制的复合变形力学机制。而且认为由于本构关系的不同，软岩
巷道的支护原理和硬岩巷道支护原理也是截然不同的。对于硬岩巷道的支护不允许围岩进
人塑性状态，而进入塑性状态的硬岩将丧失承载能力。软岩巷道开挖后，其巨大的塑性能
必须以某种形式释放出来，同时，处于塑性状态后其围岩仍具有一定的承载能力。