D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1982.01.002 北京钢铁学院学报 1982年第4期 对金川矿区不良岩体水平巷道 地压活动规律的几点认识 采矿教研室方祖烈陈新万丁延棱路玉敏黎黄峰 摘 要 本文着重阐述了对金川矿区不良岩体平巷地压活动规律的几点看法。通过现场 调查，特别是根据较大量的现场围岩变形量测的资料，结合进行非线性YPZ-2程 序的有限元分析和室内模型试验。采用这些综合方法研究，得出如下规律：1.金川 矿区不良岩体具有明显的流变特征，如果支护得当，多数巷道地压基本属于稳定性 流变地压。2.金川二矿区I一I岩组喷锚网支护的双轨巷道围岩移动范围约为8~9 米，围岩松动图一般大于1.5米，小于2.5米。3.巷道围岩内出现两个压缩区，一个 膨胀区和一个松动区。压缩区对围岩起支撑作用，而松动区别为支护所抑制，从而 使巷道处于稳定状态。4.金川矿区岩体存在较大的水平构造应力，它对巷道地压活 动特点有重要影响：5.金川矿区在以绿泥石片岩为代表的膨胀性岩石中，在风干、 遇水后将产生不可忽视的膨胀压力。 最后，本文依据岩石力学原理从巷道布置、巷道形状，支护结构、支护施工程 序和排水疏干等方面扼要地提出了金川矿区不良岩体巷道地压控制的主要方法和措 施，强调采用监控法施工，使巷道维护既安全又经济。 金川矿区是我国主要的资源综合利用恭地之一，国家对该矿区建设极为重视。金川矿区 工程地质条件复杂，该矿区储量最大的二矿约有30%的巷道处于软弱、大变形的不良岩体 中，掘进这些巷道曾使用过多种形式的攴护均难以顺利通过，卷道围岩经常发生片帮、冒顶 和底鼓，支架经常遭受破坏。有的巷道前面掘、后面塌，掘进一段，返修一段，花费了大武 的人力、物力，严重地拖延了矿区全面投产的时间。因此，研究该矿区不良岩体中巷道地压 活动规律，寻求适应这规律的合理的地压控制方法，已成为金川矿区建设中技术关键问题之 一，也是国家科研的重点课题之-·。 一、不良岩体巷道地压活动的基本特征 金川矿区不这岩体的华本特性是：破碎软弱，整体强度低，变形人，稳定：龙，且部分 岩体有膨胀性，原岩体受有很大的水平地应力。通过对该矿区不良岩体中各种形状、各种支 护巷道的调查观察，巷道地压活动有如下特征： 1.一般巷道四周均来压，但其分布不均匀，侧压很大，·且有偏压。梯形木糊子，大多 数棚腿在底板上.0.5~1.2米处被折断，如图1所示。又如直墙拱形混腰土块支架变形破坏的 基本形式是：两边直墙外鼓，沿巷道轴向开裂，顶板挤压，造成剥落，断面呈桃形，在偏压 9北 京 钢 铁 学 院 学 报 年 第 期 令 对金川矿区 不 良岩体水平巷道 地压活动规律的几点认识 。 采矿教研 室 方祖烈 陈新万 丁 延梭 路玉敏 蔡价峰 摘 要 本 文着重 阐述 了对金 川 矿 区不 良岩 体平巷 地压 活动规律 的几 点看 法 。 通 过 现 场 调 查 ， 特别是根据较大童 的现场 围岩 变形量 测 的资 料 ， 结合进行 非线性 一 程 序的有 限元 分 析和 室 内模型 试 验 。 采 用 这 些 综合方 法研 究 ， 得 出如 下规律 金川 矿 区不 良岩体具 有明显 的流 变特征 ， 如 果 支护得 当 ， 多数巷道 地压 墓本属于 稳定 性 流 变地压 。 金 力二 矿 区 ，一 岩 组 喷锚 网支护的双 轨巷道 围岩 移动范 围约为 米 ， 围岩松 动 圈一 般大于 米 ， 小于 米 。 巷道 围岩 内出现 两个压 缩 区 ， 一 个 膨胀 区和 一 个 松动 区 。 压 缩 区对 围奢 起 支撑作 用 ， 而 松 动 区别为 支护所 抑制 ， 从 而 使巷道 处于稳 定 状态 。 金川矿 区岩 体存在较 大 的水平 构 造应 力 ， 它对巷道 地压 活 动特 点有重 要 攀响 金 川矿 区在 以绿 泥 石 片岩 为代 表的膨服 性岩石 中 ， 在风 干 、 遇 水后 将产 生不 可 忽视 的膨胀 压 力 。 最后 ， 本 文位 据署 石 力学原 理从 巷道 布 置 、 巷道 形 状 ， 支 护结构 、 支 护施工 程 序和排水 疏 干 等方 面扼 要 地提 出 了金 川矿 区不 良岩 体巷道地压 控 制的主要方法 和 措 施 ， 强调 采 用 监 控法 施 工 ， 使巷道 维 护既 安全 又 经 济 。 金川矿 区是 我 国 主要 的 资源综 合利 用 基地 之一 ， 国家对该矿 区建设 极为重视 。 金川矿 区 工程 地质 条件复杂 ， 该矿 区储量最大 的 二矿 约有 的巷道 处于软弱 、 大 变形 的 不 良岩 体 户 ， 掘 进这些巷道 曾使用 过 多种 形 式 的 支护 均难 以顺利通 过 ， 巷道 围岩经 常发生 片 帮 、 胃顶 和底鼓 ， 支 架经 常遭受 破坏 。 有 的巷道前面掘 、 后面塌 ， 掘进一段 ， 返修 一段 ， 花费了大最 扣人力 、 物力 ， 严 一 杠地拖 延 了矿 区全面 投 产 的 时 间 。 因此 ， 研究 该矿 区 不 良岩体 中巷道地压 活动规律 ， 寻求适 应这规律的 合理 的地 压 控 制方 法 ， 已成 为金川矿 区建设 中技术关键问题 之 一 ， 也是 国家科研 的 重 点课 题 之一 。 不 良岩体 巷道地压 活 动的基本 特征 金川 矿区 不 良岩体 的 忧术特性 是 破碎 软弱 ， 整体强度低 ， 变形 大 ， 稳 定性 签 ， 月 部分 岩体有膨 胀性 ， 原 岩 体受 有很 大的 水 平地 应力 。 通过 对该矿 区 不 良释体 中各种形状 、 各种 支 护巷道 的 凋查观察 ， 巷道地 压 活 动有如 下特征 一 般巷道 四 周 均来 压 ， 但 其分布 不 均匀 ， 侧 压 很 大 ， ‘ 且有 偏压 。 梯 形 木棚 子 ， 大 多 数棚腿 在底 板 上 米处被 折 断 ， 如 图 所示 。 又如 直墙拱形 混凝土块 支架变形破坏的 声本形 式是 七 两边 一 直墙 外 鼓 ， 沿巷道轴 向开 裂 ， 顶 板挤 压 ， 造成剥落 ， 断面 呈桃形 ， 在偏压 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1982．04．002