深部高应力巷道围岩力学特征及稳定性控制技术

第２４卷第８期　２０１５年８月　中　国　矿　业　ＣＨＩＮＡ　ＭＩＮＩＮＧ　ＭＡＧＡＺＩＮＥ　Ｖｏ１．２４，Ｎｏ．８　Ａｕｇ．　２０１５　麓碗　糍泰　深部高应力巷道围岩力学特征及稳定性控制技术　乔卫国　，宋伟杰　，林登阁　，吴多华　（１．山东科技大学土木建筑学院，山东青岛２６６５９０；　２．山东省土木工程防灾减灾重点实验室，山东青岛２６６５９０）　摘要：针对九龙煤矿一８９０ｍ进风行巷复杂的工程地质情况，巷道断面较大且高应力作用显　著，现已发生严重变形破坏。通过ＦＬＡＣ　。数值模拟对巷道围岩的力学特征进行定量分析，获得深部高应　力巷道应力、应变演化特征，结合巷道周边围岩的成分分析、力学实验结果，基于ＦＬＡＣ　对比优化深部高　应力巷道联合支护方案，探究支护结构、支护参数的可靠性，提出以锚杆、锚索为核心的锚网索喷联合支护　方案。在巷道开挖后进行矿压观测，进一步验证支护方案以及数值模拟结果的合理性，并实时监测围岩的　变化特征。工程实践表明，在深部高应力巷道中采用锚网索喷联合支护，巷道的整体性与稳定性得到有效　改善，围岩受力更趋稳定，变形得到有力控制，为煤矿的安全高效生产提供了技术支持。　关键词：高应力；锚网索喷；联合支护；数值模拟；定量分析　中图分类号：ＴＤ３５３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００４—４０５１（２０１５）０８—００９２—０４　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｄｅｅｐ　ｒｏａｄｗａｙ　ｕｎｄｅｒ　ｈｉｇｈ　ｓｔｒｅｓｓ　ＱＩＡＯ　Ｗｅｉ—ｇｕｏ　，ＳＯＮＧ　Ｗｅｉ—ｊ　ｉｅ　，ＬＩＮ　Ｄｅｎｇ－ｇｅ　，ＷＵ　Ｄｕｏ—ｈｕａ　’　（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６５９０，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｄｉｓａｓｔｅｒ　Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６５９０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｔＯ　Ｊｉｕｌｏｎｇ　Ｃｏａｌ　Ｍｉｎｅ一８９０　ｍｅｔｅｒｓ　ａｉｒ　ｉｎｌｅｔ　ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ　ｒｏａｄｗａｙ　ｈａｓ　ｓｅｒｉｏｕｓ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｄｕｅ　ｔＯ　ｉｔｓ　ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｌａｒｇｅ　ｃｈａｍｂｅｒ　ｃｒｏｓｓ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｓｔｒｅｓｓ．Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ　ｒｏｃｋｓ　ｏｆ　ｒｏａｄｗａｙ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ＦＬＡＣ。。ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｔＯ　ｏｂｔａｉｎ　ｄｅｅｐ　ｈｉｇｈ－　ｓｔｒｅｓｓ　ｒｏａｄｗａｙ　ｓｔｒｅｓｓ　ａｎｄ　ｓｔｒａｉｎ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ　ｒｏｃｋｓ　ｏｆ　ｒｏａｄｗａｙ．Ｂａｓｅｄ　ＦＬＡＣ。。ｃｏｎｔｒａｓｔ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｄｅｅｐ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｓｔｒｅｓｓ　ｒｏａｄｗａｙ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｐｒｏｇｒａｍｓ，ｅｘｐｌｏｒｅ　ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，　ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｔｈｅ　ｗｉｒｅ　ｒｏｐｅ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ　ｓｃｈｅｍｅ　ｔａｋｉｎｇ　ｔｈｅ　ａｎｃｈｏｒ　ｂｏｌｔ　ａｎｄ　ａｎｃｈｏｒ　ｃａｂｌｅ　ａｓ　ｔｈｅ　ｃｏｒｅ．Ｍａｋｉｎｇ　ｔｈｅ　ｍｉｎｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ｒｏａｄｗａｙ　ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ，ｆｕｒｔｈｅｒ　ｖｅｒｉｆｙ　ｔｈｅ　ｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ　ｓｃｈｅｍｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ｏｆ　ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ　ｒｏｃｋ．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ａｄｏｐｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｂｏｌｔ—ａｎｃｈｏｒ－ｓｈｏｔｃｒｅｔｅ－ｍｅｓｈ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ　ｓｃｈｅｍｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｄｅｅｐ　ｒｏａｄｗａｙ　ｕｎｄｅｒ　ｈｉｇｈ　ｓｔｒｅｓｓ，ｔｏ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｏａｄｗａｙ．Ｔｈｅ　ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ　ｒｏｃｋ　ｓｔｒｅｓｓ　ｂｅｃｏｍｅｓ　ｍｏｒｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｇｅｔｓ　ｍｏｒｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ，ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏａｌ　ｍｉｎｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ　ｓｔｒｅｓｓ；ｂｏｌｔ—ａｎｃｈｏｒ—ｓｈｏｔｃｒｅｔｅ—ｍｅｓｈ；ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｓｕｐｐｏｒｔ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；　ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　收稿日期：２０１５－０１—２２　随着人类对能源需求量的增加和开采强度的　不断加大，浅部资源日益减少，国内外矿山都相继　进入深部资源开采状态　。尤其是当前煤炭资源开　采深度的不断加大，巷道开挖后破坏了岩体原有的　应力平衡，将引起巷道附近岩体应力状态的改变并　基金项目：国家自然科学基金项目资助（编号：５１１７４１２８）；教育部　新世纪优秀人才支持计划项目资助（编号：ＮＣＥＴ一０７—０５１９）；山东科　技大学研究生科技创新基金项目资助（编号：ＹＣ１４０３２２）　作者简介：乔卫国（１９６３～），男，山东荣成人，教授，博导，主要从事　岩体加固理论与应用技术的研究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｑｉａｏｗｇｌ＠１６３．ｃｏｒｎ。　第８期　乔卫国，等：深部高应力巷道围岩力学特征及稳定性控制技术　发生应力的重新分布口］，特别是在地质构造活动强　烈的地区，残余构造应力较大，水平构造应力往往　大于垂直自重应力，形成高水平地应力巷道＿３］，其产　生的工程灾害将以更加明显的方式表现出来，巷道　变形剧烈、采场失稳加剧、岩爆与冲击地压聚增等　现象层出不穷，采用传统的支护方式已经难以解决　深部高应力巷道支护的难题Ｌ４］。我国多位学者对深　１５８０００个单元和１６４６７９个节点，在模型上表面施　加２２．５０ＭＰａ的垂直应力模拟上覆岩层自重，水平　构造应力通过侧压力系数　一１．３来实现，并　其侧面的水平位移，固定底面三个方向的位移。模　拟岩层的划分与巷道工程地质综合柱状图一致，反　映岩石材料的物理力学性质的参数通过实验室　ＭＴＳ岩石伺服试验机进行三轴抗压实验获取如表　１所示，模型采用Ｍｏｈｒ－Ｃｏｕｌｏｍｂ破坏准则分析深　部高应力巷道在围岩开挖前后的受力、变形特性。　表１巷道围岩力学性质测试结果　部高应力巷道围岩变形特征进行了广泛而深入研　究，提出相应控制巷道围岩变形的技术措施［５。］。从　中可以看出锚杆等主动支护形式越来越得到重视，　并在深井、高应力等复杂条件下推广使用，但在深　部高应力条件下岩体处于破碎或松散状态，支护结　构的作用并不能完全发挥　］。因此，对深部高应力　巷道破坏机理进行分析，提出适用于深部高应力巷　道的锚网索喷联合支护技术，实施积极有效的主动　支护，对控制巷道变形、保证围岩稳定有着重要的　意义。　１基于数值模拟分析深部高应力巷道围岩的力学　特征　１．１　深部高应力巷道开挖前后的位移演化特征　底板、顶板及其右帮断面中部处，向围岩内部　５ｍ处、ｌＯｍ处随开挖断面走向前后５ｍ范围内的垂　直位移变化曲线见图１。　本数值模拟以峰峰集团九龙煤矿一８９０ｍ进风　行巷为背景，结合工程地质资料，建立数值模　拟模型长×宽×高一５０ｍ×３０ｍ×３０ｍ，共划分　ｇ　吕　蹬　鑫　蜘　吕　吕　嘲　至开挖断面距离／ｍ　（ａ）底板中部　至开挖断面距离，ｍ　（ｂ）顶板中部　至开挖断面距离，ｍ　（ｃ）右帮中部　图１　深部高应力巷道开挖后围岩位移变化曲线　由图１分析可知，底板中部最大垂直位移为　２９７．３０ｍｍ，受开挖影响，在开挖断面处，其垂直位　移骤降至４５．１５ｍｍ；底板向下５ｍ处，受开挖有小　幅影响，相对于开挖断面处的垂直位移２２．２１ｍｍ，　开挖断面后５ｍ处的垂直位移为４４．０６ｍｍ，变化幅　度为２１．８５ｍｍ；底板向下ｌＯｍ处，基本不受开挖影　响，在开挖断面前后５ｍ范围内垂直位移变化最大　值为６．０７ｍｍ。顶板中部处最大垂直位移为　围内水平位移变化最大值为４．９７ｍｍ，受巷道开挖　影响很小。从巷道整体来看，开挖断面后５ｍ处，巷　道表面、向围岩内５ｍ、１０ｍ随着向围岩内部深入其　位移逐渐变小，随着巷道开挖断面后５ｍ处至巷道　断面前５ｍ处范围内其位移逐渐趋于一致。　１．２　深部高应力巷道开挖前后的应力演化特征　开挖断面后５ｍ处、开挖断面处及开挖断面前　５ｍ处的底板中部、顶板中部、右帮中部向围岩内　１０ｍ范围的最大主应力变化曲线见图２。　由图２分析可知，开挖断面后５ｍ处，底板中部　向下随着垂直距离的增加，在１．５ｍ处最大主应力　２５４．１５ｍｍ，顶板向上５ｍ处，开挖断面至开挖断面　后５ｍ的垂直位移变化为２１．５６ｍｍ，与底板向下　５ｍ处相比变化不大。右帮中部最大水平位移为　２３５．３８ｍｍ，右帮向外ｌＯｍ处，开挖断面前后５ｍ范　达到峰值３０．７９ＭＰａ，之后逐渐降低至原岩应力　９４　中国矿业　第２４卷　２２．５０ＭＰａ保持平稳，在开挖断面处应力集中程度　相对较低，在ｌｍ处最大主应力达到峰值　２７．５１ＭＰａ，而开挖断面前５ｍ处，由于最大主应力　量出现在底板处，随着向围岩内部扩展其位移变化　量逐渐降低，局部围岩尤其是顶板、底板、底角及肩　部往往伴随着严重的破坏，塑性区逐渐扩展贯通，　围岩破碎，两帮收敛严重，巷道处于失稳状态且随　着时间的增长持续破坏。　２　ＦＬＡＣ　。数值模拟　集中区向未开挖区域扩展，最大主应力出现小幅增　长。与此同时，顶板中部、右帮中部的最大主应力　演化特征与地板中部基本保持一致。从巷道整体　来看，巷道顶板应力集中现象最明显，在顶板向上　０．６ｍ处已达到峰值３３．８２ＭＰａ，在开挖断面前５ｍ　２．１数值模拟模型建立　采用有限差分法软件ＦＬＡＣ∞进行数值模拟研　究，ＦＬＡＣ。。是美国ＩＴＡＳＣＡ咨询集团公司研发的　处的最大主应力扩展区域，底板处应力集中相对最　明显达到２３．１１ＭＰａ。　致力于模拟三维岩体的力学特性，特别是当材料达　到屈服极限时的塑性、软化特性，广泛应用于巷道　支护设计及评价、矿山工程、隧道工程等领域。本　１．３深部高应力巷道围岩的力学特征　１）巷道由于处于深部高应力围岩中，开挖后围　岩底臌、大变形、流变现象严重，巷道整体性遭到严　重破坏。　数值模拟采用上述分析深部高应力巷道围岩的力　学特征的模型及方法，故不在此进行赘述。　２．２不同支护方案数值模拟结果定量分析　分别采用锚喷、锚网喷、锚网索喷３种支护方案　进行数值模拟，为了定量地对比不同支护方案的效　果，获取不同支护方案的底板中部、顶板中部、右帮　中部向围岩内１０ｍ范围的变形曲线见图３。　３５　２）巷道受开挖影响，巷道受力发生剧烈变化，　巷道周围出现应力集中现象，在开挖断面顶板处应　力集中趋势最显著，并且应力集中区域也会向未开　挖区域扩展。　３）巷道开挖后，巷道表面变形严重，最大变形　３０　善　＋Ｈ　窆２５　２０　一斗＜　５　一—开挖断面后５ｍ处　开挖断面处处　一开挖断面前５ｍ处　Ｏ　２　４　６　８　ｌＯ　１２　１４　１６　向下至底板中部垂直距离／ｍ　（ａ）向下至底板中部处　向下至底板中部垂直距离／ｍ　（ｂ）向上至底板中部处　向下至底板中部垂直距离／ｍ　（ｃ）向外至右帮中部处　图２深部高应力巷道开挖后的最大主应力变化曲线　蠢　向下至底板中部垂直距离／ｍ　（ａ）向下至底板中部处　（ｂ）向上至顶板中部处　图３不同支护方案的围岩变形曲线　向下至底板中部垂直距离／ｍ　（ｃ）向外至右帮中部处　不难看出，锚网索喷支护方案相对于其他方案　展现出很好的支护效果，尤其是在底板、顶板以及　两帮随着想围岩内部的深入，在４ｍ范围内，锚喷支　护与锚网喷对围岩变形控制的表现较为一致，在围　岩表面发生较大变形后，以较大的速率降低，从而　使得围岩的稳定性存在一定隐患。而锚网索喷支　变形为２０ｍｍ左右，同时随着围岩向内部的深入，　位移变化平稳，受力稳定，在充分调动围岩自承能　力的同时也有效的保证了围岩的整体性与稳定性，　展现出较好的支护效果。　３工程应用　峰峰集团九龙煤矿一８９０ｍ水平井底车场位于　２　煤顶板层位，其周边主要分布有石盒子组砂岩含　护后，围岩变形持续降低在较小水平中，围岩表面　第８期　乔卫国，等：深部高应力巷道围岩力学特征及稳定性控制技术　水层和奥陶系灰岩含水层，石盒子组砂岩含水层岩　性以细砂岩、中砂岩、粗砂岩及砂砾岩为主，裂隙不　发育，富水性较弱。对于奥陶系灰岩含水层，如遇　落差较大的断层或陷落柱沟通，对施工巷道顶、底　板或两帮有突水危险，因此必须采取防范措施，具　体支护示意图见图４。　８　ｎ　叫　．　１．锚杆；２．锚索；３．金属网；４．钢筋梯子梁；　５．喷射混凝土；６．水沟、铺底及基础混凝土　图４进风行巷锚网索喷联合支护示意图　针对峰峰集团九龙煤矿深部高应力巷道围岩　存在的支护难题，结合数值模拟结果，提出以锚杆、　锚索为核心的锚网索喷联合支护体系，根据进风行　巷的实际特点以及围岩的力学特征，采用合理　的支护方案，并结合现场进行动态调整。　进风行巷锚网索喷联合支护参数如下所示。　锚杆：选用高强螺纹钢锚杆，锚杆长２４００ｍｍ，　间排距为８００ｍｍ×８００ｍｍ。锚固力设计值为　１００ＫＮ，扭矩不小于３００Ｎ・ｍ。　锚索：采用　１８．９×８３００ｍｍ的１８６０ＭＰａ级１　ｘ　７预应力钢绞线。锚索布置沿巷道中心线布置，　间排距为１．６ｍ×１．６ｍ。　金属网：采用　６．５ｍｍ圆钢焊接而成，规格　１５００ｍｍ×９００ｍｍ，网格规格为１００ｍｍ×１００ｍｍ，　搭接长度为１００ｍｍ。　钢筋梯子梁：采用￣ｐｌ４ｍｍ钢筋焊制而成，梯子　梁规格长×宽为２．４８ｍ×０．０８ｍ，网孔规格８０ｍｍ×　８０ｍｍ，排距为８００ｍｍ。　喷射混凝土：强度等级为Ｃ２５，总厚度　为１５０ｍｍ。　水沟、铺底及基础混凝土：强度等级为Ｃ２５，铺　底厚度为１５０ｍｍ，水沟两帮及底部浇注厚度为　１００ｍｍ，盖板厚度为５０ｍｍ，基础深度为１００ｍｍ。　４矿压监测　为反映巷道开挖后支护方案的有效性和稳定　性，及时了解和掌握巷道在整个服务期间的巷道围　岩变形情况和锚杆锚索的支护效应，对进风行　巷进行了矿压监测。在巷道掘进过程中设置相应　的测站，通过测并配合使用测杆，对巷道围岩表　面位移进行观测，巷道表面围岩相对移近量与时间　关系曲线见图５。　昌　向田ｌ　斑｛ｌ｝　监测天数／ｄ　图５　巷道表面围岩相对移近量与时间关系曲线　从图５的矿压观测数据分析可知，巷道表面变　形在３０天左右达到稳定状态，顶底板相对移近量为　４０ｍｍ、两帮相对移近量为３５ｍｍ，由此说明，进风行　巷开挖通过锚网索喷支护后，支护结构与巷道　围岩协同作用，支护结构性能得到充分发挥，巷道　的整体稳定性以及承载能力有效提升，深部高应力　巷道的底臌、应力集中、大变形特性得到显著改善，　保证了巷道在服务年限内的安全稳定。　５　结　论　１）结合九龙煤矿所处的工程地质状况，运用　ＦＬＡＣ∞数值模拟软件对巷道深部高应力巷道在开　挖过程中的力学特征进行定量分析。在开挖之　后，巷道表面最大变形位于底板，在深入巷道围岩　内部１０ｍ处，其受开挖影响较小；开挖过程中应力　集中现象明显，应力集中最大值均出现在围岩内　部１．５ｍ范围，并且伴随开挖过程中，应力集中区　域向未开挖区域逐渐扩展，至开挖断面后５ｍ处影　响很／Ｊ、。　２）通过ＦＬＡＣ如数值模拟分析不同支护方案支　护后巷道围岩的力学特性，进行对比优化，提出了　以锚杆、锚索为核心的锚网索喷联合支护体系，验　证了此支护方案的可靠性。　３）监测数据表明，通过锚网索喷联合支护深部高　应力巷道整体性显著提高且受力均匀，围岩的承载能　力得到加强，锚杆、锚索性能得到充分发挥，巷道大变　形、应力集中及底臌等现象得到有效遏制，对煤矿的　安全高效生产起到了有力的推动作用。　＿　（下转第１ＯＯ页）　１Ｏ０　３防治效果的评价　中国矿业　第２４卷　明七矿充水水源和导水通道探查准确，所采取的综　项目首先实施了第一步，即北干渠自胜利桥向　下游５９ｍ至２０９ｍ段的河底及河岸的硬化工程。北　干渠的硬化工程于２０１１年１１月１９　Ｅｌ开工至２０１２　年２月２９　Ｅｌ全部完工。由于同一地区一般情况下　合防治水措施效果良好。故通过地面物探、现场踏　勘、地表水流量监测及水文、地质、气象资料分析等　多种手段的综合应用可准确探查出矿井充水水源　及导水通道，并据此制定综合的防治水措施可取得　良好的防治水效果。　—Ｉ　每年丰水期的降雨总量应差别不大，故每年丰水期　北干渠的放水量也应接近，井下涌水量也应接近。　故对比北干渠硬化前后丰水期的井下涌水量的平　参考文献　［１］陈江峰，晏磊，李丰军．平煤西部矿区灰岩水赋存特征及涌水　量预测ＥＪ］．河南理工大学学报：自然科学版，２０１２，３１（１）：　６１—６５．　均值便可知硬化工程的效果。列举２０１０年、２０１１　年及２０１２年６月、７月、８月、９月和１Ｏ月的七矿井　下涌水量如下表３。　由表３可看出，实施硬化工程后七矿丰水期井　下涌水量明显减小，２０１２年相对于２０１０年七矿主　［２］王焕忠，邓寅生，曲鹏举．平煤七矿庚组煤开采涌水量预测　ＥＪ］．矿业安全与环保，２００６，３３（５）：３ｌ＿３３．　［３］闻德荪．工程流体力学［Ｍ］．北京：高等教育出版社，１９９０．　［４］王亚玲．水力学ｒＭ］．北京：人民交通出版社，２００５．　［５］王心义，李世峰，许光泉，等．专门水文地质学［Ｍ］．徐州：中国　矿业大学出版社，２０１１．　要出水点的涌水量减少了７３１．４９ｍ。／ｈ，２０１２年相　对于２０１１年七矿主要出水点的涌水量减少了　４２４．８４ｍ。／ｈ。并且，北干渠的硬化工程对于庚二石　门及庚二西截水巷的影响十分明显，庚二石门及庚　二西截水巷在渠道硬化后，水量明显减小，即对于　七矿井田西翼的影响更为明显。　４结论　［６］王心义，单智勇．岩溶裂隙型矿区水害防治技术及水资源综　合利用ＦＭ－］．北京：煤炭工业出版社，２００８．　［７］王永红，沈文．中国煤矿水害预防及治理ＥＭ］．北京：煤炭工业　出版社，１９９６．　水文地质条件复杂矿井其充水水源和导水通　道难以确定，单一的防治水技术也无法取得满意的　防治水效果。根据对水文地质条件复杂的平煤股　份七矿充水水源及导水通道的综合探查的结果，制　定了切实可行的地表河道局部硬化和导水通道地　［８］陈书平，刘其碹，张勤锋．煤矿水害治理方法研究与应用ＥＪ］．　河南理工大学学报：自然科学版，２０１１，３０（６）：６４２—６４６．　［９］邢文平，吴琰杰，胡小旗．中型断层导水通道的井上下联合注　浆加固技术研究［Ｊ］，河南理工大学学报：自然科学版，２０１１，　３Ｏ（６）：６５２－６５５．　［１Ｏ］刘宏伟，赵金海，刘中元．平煤股份七矿水害防治技术ＥＪｌ，中　州煤炭，２０１０，（１１）：５６—５８．　面注浆截流的综合治水措施。初步实施后，评估表　米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米采米米米米米米米米米米米米米米米米米米米　（上接第９５页）　进展ＥＪ３．力学进展，２００５，３５（１）：９１－９９．　参考文献　［１］　何满潮，谢和平，彭苏萍，等．深部开采岩体力学研究ＥＪ３．岩石　力学与工程学报，２００５，２４（１６）：２８０３—２８１３．　［２］　薛华俊，宋建成，李中州，等．深井岩巷掘进中的围岩应力场　的数值分析ＥＪ３．中国矿业，２０１３，２２（５）：８３—８７．　［５］　柏建彪，侯朝炯．深部巷道围岩控制原理与应用研究ＥＪ］．中国　矿业大学学报，２００６，３５（２）：１４５—１４８．　［６］　杨军，孙晓明，王树仁．济宁２　煤深部回采巷道变形破坏规　律及对策研究［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２００９，２８（１１）：　２２８０－２２８５．　［７］　陈晓祥，勾攀峰，范增哲，等．深井高应力高突区域回采巷道　变形特征及控制［Ｊ］．采矿与安全工程学报，２０１３，３０（３）：　３６３－３６８．　［３］　何满潮，吕晓俭，景海河．深部工程围岩特性及非线性动态力　学设计理念［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２００２，２１（８）：　１２１５—１２２４．　［８］　乔卫国，孟庆彬，林登阁，等．深部软岩巷道锚注联合支护技　术研究ＥＪ３．西安科技大学学报，２０１１，３１（１１）：２２—２７．　［４］　周宏伟，谢和平，左建平．深部高地应力下岩石力学行为研究