[发明专利]深井软岩巷道围岩承压环稳定性控制方法

摘要

本发明公开了一种深井软岩巷道围岩承压环稳定性控制方法，在深井软岩巷道中，围岩承压环设计成圆环形或椭圆环形；在巷道横断面上，沿巷道周边向所述承压环内均匀开凿4～8个卸压槽，卸压槽采用相贯成排钻孔开凿沿巷道轴线方向连续；在软弱破碎围岩条件下，当巷道围岩比较破碎，开槽后易出现岩块塌落现象时，则在卸压槽内插入泡沫塑料板；在软弱围岩或受动压作用条件下，当卸压槽缓慢闭合后，围岩承压环内的切向压力回升到初始切向应力值的40％时，则在同一位置实施再次开槽；在巷道内壁设置高强可缩喷层碹体作为主体支护结构，并沿巷道径向向所述承压环内固定锚杆和/或锚索。支护效果好，可以达到深井软岩动压巷道稳定性控制的目的。

主权项

一种深井软岩巷道围岩承压环稳定性控制方法，其特征在于，在深井软岩巷道中，按以下原则设计围岩承压环结构：若巷道处于近似静水压力状态，围岩承压环设计成圆环形，承压环厚度不小于巷道半径；若巷道处于非静水压力状态，围岩承压环设计成椭圆环形，承压环厚度不小于椭圆半长轴与半短轴长度和的平均值，椭圆长轴与短轴长度之比近似等于所对应方向的主应力之比；在巷道横断面上，沿巷道周边向所述承压环内均匀开凿4～8个卸压槽，卸压槽的断面形状为窄缝深槽，缝宽为30‑100mm，卸压槽深度大于巷道半径，卸压槽采用相贯成排钻孔开凿沿巷道轴线方向连续；在软弱破碎围岩条件下，当巷道围岩比较破碎，开槽后易出现岩块塌落现象时，则在卸压槽内插入泡沫塑料板；在软弱围岩或受动压作用条件下，当卸压槽缓慢闭合后，围岩承压环内的切向压力回升到初始切向应力值的40％到50％时，则在同一位置实施再次开槽；在巷道内壁设置高强可缩喷层碹体作为主体支护结构，并沿巷道径向向所述承压环内固定锚杆和/或锚索；所述高强可缩喷层碹体包括4～8个弧段，在相邻弧段之间设置可缩变形结构；所述高强可缩喷层碹体的径向可缩量大于巷道直径10％，所述可缩变形结构与所述卸压槽个数相等并与卸压槽在空间位置上相互重合，所述可缩变形结构的厚度为400‑600mm，其压缩率为40％～60％；所述高强可缩喷层碹体采用强度大于40MPa的高强混凝土材料，并在高强混凝土中添加减水剂、速凝剂以及硅灰和粉煤灰；所述可缩变形结构的材料选取以下任一种或多种可缩材料：矿用高水充填材料，将其装入编织袋中，并放置在可缩变形结构位置处；含泡沫颗粒的土坯体，将泡沫塑料颗粒与泥浆均匀混合，待土坯体固结之后，将其装入编织袋中，并放置在碹体可缩变形结构位置处；选用常用木材，加工成板材，并放置在碹体可缩变形结构位置处，所述木材包括杨木、柳木和松木；所述高强可缩喷层碹体包括6个弧段，分别是底弧段、顶弧段、左帮下弧段、左帮上弧段、右帮下弧段、右帮上弧段，所述底弧段碹体使用混凝土预制件，其它段碹体采用喷射混凝土施工；所述高强可缩喷层碹体的厚度为400～600mm，在进行巷道喷射混凝土施工时，采用薄层循环喷射的方法，一次喷射厚度为100mm，待薄喷层初凝，粘结力增大以后，再次喷射薄层混凝土，如此往复，多次喷射，直至喷至设计厚度；在进行巷道喷射混凝土施工之前，预先施打锚杆，并预留喷层厚度与锚杆尾部长度之和的长度，借助锚杆尾部的长度标记来判断喷层厚度，并在喷设混凝土施工之前，先将锚杆尾部螺纹段包裹起来。