一种高应力巷道围岩卸压控制大变形的方法

摘要

本发明属于矿山高应力巷道围岩大变形控制的一种方法，该方法主要包括：判断围岩压力是否为高应力，卸压时机的确定，卸压方式确定，钻孔或预裂切割爆破卸压，缷压区域充填，围岩压力监测和变形监测。发明的特征在于：通过巷道围岩岩石样品的强度测试和成分分析判断高应力围岩的性质，通过变形监测和实验研究确定卸压时机和方式，在巷道围岩内采用钻孔或预裂爆破技术缷压，并在缷压槽内充填围岩变形缓冲材料，同时在缷压槽内埋设压力传感器和布设围岩变形监测断面以监测缷压效果。本发明能有效控制矿山大埋深或者非冲击地压的高地应力地质条件下巷道围岩变形，保证矿山高地应力环境中的巷道能在生产期间正常使用。

主权项

一种高应力巷道围岩变形控制方法的其特征在于：①判断巷道围岩内的应力是否为高应力，对硬质岩体采用应力解除法、应力恢复法或水压致裂法测试得到初始应力大于20MPa或者当R_c/σ_max＝4～7时，即为高应力硬质岩体；对软质岩体采用岩石试件单轴抗压(抗拉)强度和电镜扫描岩石细微裂隙及矿物，当巷道围岩应力接近或已达到其极限承载强度，同时岩石成分中含有遇水显著膨胀类物质和片架状粘土矿物，即为高应力软质岩体；②开槽时机，对于硬岩体内的巷道，当监测围岩的位移变化速率降低到50％时认为施工开挖引起的变形量完成，围岩内部高应力开始释放，即为开挖卸压槽的最佳时机。对于软岩体内的巷道由工程类比法加以选定；③开槽方式，沿巷帮平行于巷道轴向方向开槽，即沿着巷道轴向方向距离底板1000mm开槽水平卸压槽；垂直于巷道轴向局部开槽，即垂直于巷道轴向帮部、底板或者顶板开槽，卸压槽的间距在10m～15m，降低巷道围岩浅部应力，将围岩内的高应力转移至深部围岩；垂直于巷道四周开槽，即垂直于巷道轴向方向在巷道四周开槽，卸压槽的间距在20m～30m；④高应力巷道围岩卸压措施，对于硬质围岩采用预裂爆破技术(钻孔之间采用间隔装药，利用未装药的钻孔作为爆破导向孔)在巷道围岩内形成卸压槽，卸压槽的规格：宽度100mm～200mm，深度1000mm～1500mm；对于软质围岩采用风镐施工大直径钻孔在巷道围岩内形成卸压槽，卸压槽的规格：宽度200mm～300mm，深度500mm～1000mm；⑤卸压区域的充填措施，对硬质岩体巷道围岩卸压槽内回填锯末、生石灰等；对软质岩体巷道围岩卸压槽后及时处理，卸压槽上下用木板护槽壁，中间打木撑固定，槽口用钢筋网封闭；⑥卸压效果检验，每个100m在缷压槽内采用水泥砂浆埋设液压型或光电型压力传感器监测卸压槽内的压力；在巷道表面采用三角法布置位移监测点测试卸压效果。