极软弱地层井巷工程建设关键技术研究

由于中国西部地区特殊的成岩环境和沉积过程,在西部矿区广泛分布着中生代侏罗系、白垩系极弱胶结地层,具有成岩时间晚、胶结差、强度低、易风化、遇水泥化崩解的特点,是一类特殊软岩;巷道围岩自稳能力差、自稳时间短,开挖后易出现大变形、强底臌、冒顶等工程灾害,严重影响了矿井建设与安全高效生产。针对蒙东五间房矿区特殊的工程与地质条件,综合运用极软岩物理力学性质试验、巷道围岩松动圈测试、理论分析、数值模拟计算、矿压监测及工程实践等技术手段,提出了极软弱地层斜井井筒、开拓与回采巷道支护对策及施工措施,并成功指导工程实践,保证了斜井井筒与巷道的施工安全及围岩的稳定;基于回采巷道断面形状的优化分析与锚固平衡拱理论,提出了应用切圆拱形断面与双层锚固平衡拱结构,保证了回采巷道围岩与支护结构的长期稳定及安全,取得良好的经济技术效益。系统总结了极软弱地层井巷工程建设关键技术,较好地解决了极软弱地层中斜井井筒与巷道围岩稳定控制的难题。