于锚杆杆体长度

,造成锚杆的浪费,同时难以抵抗较大的围岩压力;(2)初期支护刚度过大,巷道

开挖后由于围岩应力重新分布和发生变形而对支护体产生较大的压力

,它与支护体的刚度有

较大的关系

,支护体的刚度越大,其抵抗围岩压力越大,如果支护刚度偏大,则不能适应巷道开

挖初期变形速度快

,变形量大的特点,进而导致巷道围岩支护变形不协调而发生破坏;(3)围岩

表面约束能力差

,由于高应力或构造应力的影响,使得支护体首先在较为薄弱的地方出现过量

变形、岩石松动和破坏

,进而形成破碎区,破碎区的发展导致围岩自承圈破坏。对于高应力或受

构造应力影响下软岩巷道

,采用普通的锚网(铁丝网)喷支护时,由于喷体强度相对较低,对围岩

约束能力差

,不能有效地扼制围岩的局部破坏和破碎区向纵深发展,进而导致围岩破坏。 

　　

2 煤矿软岩巷道支护技术探讨 

　　

2.1 软岩巷道支付的技术关键 

　　由于软岩的力学属性、变形力学机制等特点

,对软岩巷道实施成功支护,需运用三个技术

关键

: 

　　

2.1.1 正确地确定软岩变形机制的复合型。 

　　

2.1.2 有效地将复合型转化为单一型。 

　　

2.1.3 合理地运用复合型变形力学机制的转化技术。 

　　由于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,即复

合型变形力学机制

,复合型变形力学机制是软岩巷道变形和破坏的根本原因。因此,单一的支

护形式是难以奏效的

,只有采用联合支护的方法,合理地运用复合型向单一型转化的技术,即

与软岩变形过程中每个支护力学措施的支护顺序、时间、效果相联系

,必须适合复合型变形力

学机制的特点

,这样才能保证支护成功。 

　　

2.2 最佳支护时间分析 

　　巷道开挖以后

,巷道围岩应力将重新分布,切向应力在巷壁附近发生高度集中,导致该区

域的岩层屈服进入塑性工作状态

,从而形成塑性区。塑性区的出现,致使应力集中区从岩壁向

纵深发展

,当应力集中的强度超过围岩屈服强度时,就出现新的塑性区,如此逐步向纵深发展。

如果不采取适时有效的支护

,临空塑性区将随变形的增大而出现松动破坏,即形成松动破坏区。

塑性区与松动破坏区不同

,塑性区具有一定的承载能力,而松动破坏区已经完全失去承载能力。

塑性区分为稳定塑性区和非稳定塑性区。出现松动破坏之前的最大塑性区范围

,称为稳定塑

性区

;出现松动破坏区之后的塑性区为非稳定塑性区。对应于稳定塑性区和非稳定塑性区的

宏观围岩的径向变形分别为稳定变形和非稳定变形。塑性区的出现

,对支护体来讲具有两个

力学效应

: 

　　

2.2.1 围岩中切向和径向应力降低,减小了作用在支护体上的荷载。 

　　

2.2.2 应力集中区向围岩深部转移,减小了应力集中的破坏作用。 

　　对于高应力软岩巷道支护来讲

,应允许其出现稳定塑性区,严格限制非塑性区的扩展,也

就是要求选择最佳的支护时间

,以便最大限度的发挥塑性区承载能力而不至于出现松动破坏。

所以

,最佳支护时间的力学含义使最大限度的发挥塑性区的承载能力而不出现松动破坏时所

对应的时间。

 

　　

2.3 软岩巷道支护的对策 

　　对于软岩巷道

,常规的支护方法和单一措施都不能满足工程的实际需要,必须根据其原因

采取相应的支护对策

: 

　　

2.3.1 加强网或喷层的强度和刚度,或在局部薄弱环节,增加锚梁支护,以增强围岩表面约

束能力

,限制破碎区向纵深发展。 

　　

2.3.2 适时进行二次支护且二次支护适当地增加支护强度,以保证初期支护具有一定的柔

性

,在巷道不失稳的前提下,允许围岩有较大的变形,让其充分地释放能量。同时,支护体后期要

有足够的强度和刚度来控制围岩与支护的过量变形。