实践证明,在软岩巷道中,采用二次支护技术控制围岩变形是可行的,除了保证施工质量外,二次支护最关键的技术是掌握二次支护的最佳支护时间,也即一次支护后最佳卸压时间。以某矿中央泵房为工程背景,采用数值模拟分析不同支护时机对巷道支护效果的影响,并通过现场跟踪观察和实测,确定该巷道二次支护实施的最佳时间,以确保巷道支护效果。

以上海庙矿区+590 m井底车场为研究对象,通过运用FLAC3D数值模拟软件内置的应变软化本构模型和FISH语言构建了动态注浆数值模拟方法,该方法能够自动根据围岩塑性剪切应变大小确定可注浆范围,按照分段函数提高可注浆范围内煤岩体黏聚力值。经过不同注浆时机(一次支护后围岩变形量)注浆后围岩变形对比,得到合理注浆时机的理论值,然后将现场实测变形与模拟值对比,得到合理现场注浆时机。根据数值模拟的可注浆范围,给出了顶板注浆锚索及帮部注浆锚索的设计长度。将上述分析结果应用于现场软岩巷道二次加固,经现场变形

为了准确地确定二次支护时机,基于软岩巷道工程支护原理,分析了软岩巷道支护过程中围岩应力与强度调整过程,结合软岩巷道流变数学力学模型,并以弹性区、塑性区、破裂区的力学行为与岩石全应力-应变的对应关系作为基础,最终确定了二次支护最佳时间的理论公式。分析了二次支护最佳时间的影响因素及规律,并将二次支护时机理论公式应用于工程实践。结果表明,按照该理论公式设计二次支护时机能够较好地控制巷道围岩的稳定性。

为确定深井马头门软岩巷道围岩耦合支护时机,以冀中能源峰峰矿业集团九龙矿磁西一号井副井马头门为依托,利用数值模拟研究距迎头不同距离处巷道周边位移变化量,通过现场监测数据分析和理论分析得出二次支护的最佳支护时机。为深井软岩支护,尤其是马头门支护提供借鉴。