矿山地压管理——井巷地压及其维护

1.井巷地压特征

由于巷道开挖后改变了岩体的初始应力状态，围岩产生应力重新分布。在围岩区域内形成的新应力场称为次生应力场。在采动影响范围以外的岩体仍可视为原岩应力状态，它们不受采动的影响。

围岩的次生应力状态与巷道的横断面形状及尺寸有关。断面为曲线形的巷道，相对来说围岩的应力变化比较均匀，而断面为折线形的巷道，则会在角隅处出现较大的应力集中巷道，开挖后若及时支护，既可以阻止围岩变形的发展，又可以影响围岩的应力分布状态。

2.井巷维护

井巷破坏的原因主要是围岩应力超过了岩体的强度，因此，井巷维护的基本原则是提高围岩强度，降低围岩应力，改善围岩的应力状态，以便充分利用围岩的自身抗力去支撑井巷地压。

井巷的维护应遵循的主要原则如下。

（1）合理选择井巷的位置。在生产条件允许下，尽可能选在地质和水文地质条件较好，没有软弱夹层的岩体中；尽量避免回采的影响；主要巷道应布置在崩落带以外，并保持一定距离。

（2）采用合理的施工工艺。在井巷施工中，应快速掘进，尽量采用光面爆破、预裂爆破等先进的爆破技术，以减少爆破对围岩的震动和破坏，保持围岩体的完整性。应积极采用锚喷支护，以提高围岩岩体强度，充分发挥其自承能力。

（3）选择合理的支护类型。对于以变形地压为主的巷道，应选择可缩性大的柔性支架，如锚喷支护、可缩性钢支架，以及在钢性支架的棚梁和棚腿的接触面、砌混凝土巷道的肩部夹入可缩性材料如橡胶等。对于以松动地压为主的巷道，则可选用有足够强度的刚性支架来支撑松动岩石的重量，如石料砌混凝土、钢木支架、钢筋混凝土支架等。

（4）选择合理的断面形状和尺寸。圆形与椭圆形井巷断面的应力集中程度最低，当巷道面越高，巷道两侧的压力越大，巷道两侧应采用圆弧形断面；巷道断面越宽，巷道顶部的压力越大，巷道顶部应采用圆弧形断面，以减少应力集中。巷道断面的最大尺寸应沿着最大来压方向布置；最大来压方向的巷道周边应尽量选用曲线形状。

（5）确定合理的支护时间。