为解决深井高应力软弱围岩巷道大变形破坏的支护难题,以东部某矿3209工作面轨道巷为研究对象,采用现场调研实测、岩石力学实验和理论分析相结合的方法对巷道破坏特征与变形机理进行研究。结果表明:深井高应力软弱围岩巷道具有早期变形速度快、总体变形量大、变形持续时间长、围岩呈整体变形等显著特点;高地应力、围岩软弱强度低、大断面效应和支护不合理是巷道大变形破坏的主要原因,其背后的复杂变形力学机制为IIABDIIIBCE复合型。基于上述研究,提出"高预应力高强锚杆支护、关键部位强力支护、全断面协同支护、刚柔并济抗让结合"为核心的新技术方案,并对关键控制技术进行深入分析。现场试验应用结果显示:新方案段的围岩变形在22～26 d后趋于稳定,两帮和顶底板的平均移近变形分别为372 mm和344 mm,较原支护分别减少了75.2%和71.3%,支护效果显著,能够满足安全生产要求。

国家自然科学基金项目(51574220)；江苏省自然科学基金项目(BK20160256)；

1 工程背景
1.1 工程地质概况
1.2 巷道变形破坏特征
2 巷道变形破坏机理
2.1 工程地质分类
2.2 围岩变形破坏分析
2.3 巷道变形力学机制
3 巷道围岩稳定性控制技术
3.1 基本控制思路
3.2 关键控制技术分析
3.2.1 高预应力高强锚杆支护
3.2.2 关键部位强力支护
3.2.3 全断面协同支护加固
3.2.4 刚柔并济抗让结合
4 现场工业性试验
4.1 支护技术方案
4.2 试验效果分析
5 结论

杜贝举,刘长友,吴锋锋,杨敬轩.深井高应力软弱围岩巷道变形机理及控制研究[J].采矿与安全工程学报,2020,37(06):1123-1132.