为解决煤矿开采中巨厚辉绿岩侵入区巷道围岩冒顶、片帮等问题,采用工程监测、数值模拟和实验室测试等研究方法,结合巷道围岩塑性区理论,进行巷道围岩破坏机理和控制技术的研究,优化原支护设计方案。结果表明:采用锚杆+锚索的不均匀支护形式和喷浆封闭的二次支护优化方案可以有效提高巨厚辉绿岩侵入区巷道围岩稳定性,降低冒顶、片帮发生概率。
【巨厚辉绿岩侵入区巷道支护技术研究】是针对煤矿开采过程中遇到的特殊地质问题，尤其是辉绿岩侵入导致的巷道稳定性下降而进行的深入探究。辉绿岩侵入使得巷道围岩的力学性质发生显著变化，增加了冒顶和片帮的风险，对煤矿安全生产构成威胁。本文主要研究了辉绿岩侵入区巷道的围岩变形破坏特征和相应的支护技术优化方案。
1. 巷道围岩变形破坏特征
- **巷道顶板突发性断裂**：辉绿岩侵入破坏了围岩的完整性，导致顶板稳定性急剧下降，往往在没有明显征兆的情况下发生断裂，容易引发严重安全事故。
- **巷道片帮现象严重**：辉绿岩遇水膨胀，使围岩变得脆弱，形成倒梯形破坏区域，加剧片帮现象。
- **巷道破坏分布不均衡**：地质因素导致围岩内部裂隙分布不均，辉绿岩沿着这些薄弱带侵入，造成支护难度加大。
2. 支护技术研究与优化
- **工程监测、数值模拟和实验室测试**：通过这些方法研究巷道围岩的破坏机理，为制定合理的支护策略提供科学依据。
- **巷道围岩塑性区理论**：结合该理论，理解围岩在应力作用下的变形模式，为支护设计提供理论支持。
- **锚杆+锚索的不均匀支护形式**：优化后的支护方案强调在关键部位增加支护强度和刚度，以适应围岩的不均匀性。
- **喷浆封闭的二次支护优化方案**：采用喷浆封闭进一步加固巷道，减少围岩的暴露面积，提高稳定性。
3. 具体案例分析与应用
- 宋金旺等人的研究提出“三高一适”原则，强调提高锚杆强度、刚度和适当支护密度。
- 周刚等人采用中空注浆锚索对塑性区进行注浆锚固，结合传统注浆和树脂锚固的优点。
- 杜学领、王宁等人结合地质条件采用基础支护加补强支护，取得良好效果。
4. 经济与安全效益
- 优化的支护技术能降低前期支护成本和后期维护成本，提高巷道成巷速度，保障煤矿安全生产。
- 对于类似地质条件的矿井，该研究提供了参考，有助于改善巷道支护效果，减少事故风险。
巨厚辉绿岩侵入区巷道支护技术的研究旨在通过综合运用多种科研手段，针对复杂的地质条件，设计出更有效的支护方案，以防止冒顶和片帮，确保煤矿巷道的安全稳定。这一研究不仅对提升煤矿安全生产水平具有重要意义，也为相关行业的工程实践提供了宝贵的理论和技术支持。
