高应力软岩巷道失稳机理及高强锚注支护技术研究及应用

　　

针对西南地区矿井高应力软岩巷道变形控制难题，以贵州省比德煤矿总回风下山大巷为工程背景，采用X射线衍射、扫描电镜分析岩样微结构及矿物组成，利用钻孔成像观测围岩破碎特征，并结合空心包体应力解除法实测地应力场的大小、方向与分布规律，系统揭示了巷道围岩变形破坏特征与失稳机理。结果表明：巷道变形以顶板剧烈破碎和两帮内挤为主；内在原因为黏土矿物含量高达85%的软弱岩层孔裂隙发育，为水分入渗软化围岩提供通道，导致岩体遇水强度骤减、结构持续劣化；外在因素则是在高地应力环境下初期支护强度不足，锚杆（索）主动支护失效，致使围岩在高应力持续作用下完整性及强度逐渐衰减，诱发全断面渐进性失稳。因此提出高强锚注支护技术体系：通过注浆改性提升岩体的完整性与强度，以Φ25 mm × 2500 mm中空注浆锚杆控制浅部围岩变形，Φ21.6 mm × 4200 mm和Φ21.6 mm × 7200 mm高强预应力中空注浆锚索控制中部和深部围岩变形，三者形成主动支护承载结构。数值模拟与井下工程应用表明，该技术显著改善了岩体结构完整性，巷道围岩表面位移明显减小，有效控制了围岩变形，验证了其在西南地区矿井高应力软岩巷道变形控制中的显著效果与工程适用性。

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