陷落柱影响区软岩巷道加固段长度及其底鼓控制研究

左建平^1,2，孙运江¹，李楷¹，陈岩¹，王金涛¹，姜广辉¹

1. 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院2. 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室

摘 要：我国很多煤矿巷道受到临近陷落柱或地质构造影响.针对常村煤矿陷落柱附近-470南翼辅助运输巷底鼓严重的问题,根据弹塑性理论和Hoek-Brown准则,建立了陷落柱周围塑性破坏区力学模型,推导出陷落柱影响区巷道加固段长度计算公式.基于X射线衍射实验和朗肯土压力理论分析了陷落柱区巷道底鼓机理,提出了"适当加密锚杆+大直径高强锚索+钢筋网喷层+滞后高压注浆"的锚网喷注综合控制方案,并对其支护机理进行分析.工程实践表明,加固段长度的理论计算误差约为9.3%,巷道加强支护后底鼓量比原方案大约减小了70%⁷5%,实现了陷落柱影响区大断面膨胀性软岩巷道底鼓的有效控制.

关键词：陷落柱;膨胀性软岩;底鼓;X射线衍射;Hoek-Brown准则;加固段长度;