软岩巷道大变形机理及支护研究

杨晓杰^1,2，娄浩朋^1,2，崔楠^1,2，郭栋^1,2，肖莉莉^1,2，焦艳平^1,2，邹志坚^1,2

1. 中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室2. 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院

摘 要：为解决柳海矿第三系软岩巷道大变形、底鼓严重和难支护等难题,综合运用现场工程地质调查、物化分析、理论分析、数值模拟和工程经验分析等方法,对巷道的变形破坏机理和支护对策进行了深入研究。研究结果表明,该区域第三系复合型软岩的变形力学机制为分子吸水、裂隙膨胀型+构造应力、重力、工程偏应力扩容型+随机节理型,即:ⅠACⅡABDⅢE型。针对该类型的复合型变形力学机制,提出采用"锚网索+底脚锚杆+柔层桁架"支护措施,将其复合型变形力学机制转化为单一型变形力学机制,并采用数值模拟方法探究了该方案的原理与可行性;工程应用表明,上述支护措施解决了柳海矿软岩巷道大变形工程难题,对类似地质条件的工程具有借鉴意义和推广价值。

关键词：第三系软岩;变形力学机制;软岩大变形;柔层桁架;