巷道安全留空技術(shù)實(shí)例分享在地下工程領(lǐng)域，巷道的穩(wěn)定與安全始終是工程建設(shè)與運(yùn)營(yíng)的核心議題。隨著開采深度的增加和地質(zhì)條件的復(fù)雜化，傳統(tǒng)的支護(hù)方式有時(shí)難以完全適應(yīng)高應(yīng)力、復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的巷道維護(hù)需求。巷道安全留空技術(shù)，作為一種通過(guò)主動(dòng)設(shè)計(jì)特定空間來(lái)調(diào)控地應(yīng)力、改善圍巖受力狀態(tài)的工程手段，近年來(lái)在實(shí)踐中展現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用價(jià)值。本文將結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)巷道安全留空技術(shù)的核心原理、設(shè)計(jì)要點(diǎn)及應(yīng)用效果進(jìn)行探討，以期為類似工程提供借鑒。一、巷道安全留空技術(shù)的核心原理與設(shè)計(jì)考量巷道安全留空技術(shù)并非簡(jiǎn)單的“空頂”或“空幫”，其核心在于通過(guò)精心設(shè)計(jì)的留空幾何形態(tài)、位置及范圍，主動(dòng)干預(yù)巷道周圍巖體的應(yīng)力場(chǎng)分布，達(dá)到卸壓、讓壓或改變破壞模式的目的。其本質(zhì)是利用巖體自身的承載能力與留空空間的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)巷道圍巖的穩(wěn)定。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需綜合考量以下關(guān)鍵因素：1.地質(zhì)賦存條件：這是首要前提，包括原始地應(yīng)力狀態(tài)、巖體物理力學(xué)性質(zhì)、節(jié)理裂隙發(fā)育特征、水文地質(zhì)條件等。高地應(yīng)力區(qū)域可能更側(cè)重于卸壓型留空，而軟弱破碎圍巖則需謹(jǐn)慎評(píng)估留空后的穩(wěn)定性。2.留空目的：明確留空是為了實(shí)現(xiàn)應(yīng)力釋放、給圍巖變形讓壓空間、隔離不良地質(zhì)體，還是為后續(xù)工程提供便利。目的不同，設(shè)計(jì)思路迥異。3.留空幾何參數(shù)：包括留空的位置、形狀（如圓形、橢圓形、矩形、楔形等）、尺寸（高度、寬度、長(zhǎng)度）以及與巷道的相對(duì)位置關(guān)系。這些參數(shù)直接影響應(yīng)力調(diào)控效果和留空區(qū)自身的穩(wěn)定性。4.支護(hù)體系協(xié)同：留空并非意味著完全放棄支護(hù)，而是支護(hù)體系的一部分或一種補(bǔ)充。需設(shè)計(jì)留空區(qū)周邊巖體的加固方案、巷道本體的支護(hù)方案，以及留空區(qū)可能的臨時(shí)或永久封閉措施。5.施工可行性與安全性：設(shè)計(jì)方案必須結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工條件，確保施工過(guò)程的安全可控，同時(shí)考慮施工效率和成本。二、工程實(shí)例分享實(shí)例一：某礦深部高應(yīng)力軟巖巷道留空卸壓應(yīng)用工程背景：該礦開采深度已達(dá)中等偏深，某主要運(yùn)輸巷道穿越一構(gòu)造應(yīng)力集中區(qū)，圍巖以軟弱泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，具有遇水軟化、膨脹特性。原采用傳統(tǒng)的錨網(wǎng)索噴+U型鋼棚聯(lián)合支護(hù)，巷道變形量大，維護(hù)困難，多次發(fā)生底鼓、片幫，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。技術(shù)難題：高地應(yīng)力與軟巖特性耦合作用下，巷道圍巖變形劇烈且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，傳統(tǒng)支護(hù)難以提供足夠的抗力，且支護(hù)成本高昂。留空方案設(shè)計(jì)與實(shí)施：針對(duì)此情況，技術(shù)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)詳細(xì)的應(yīng)力分析與數(shù)值模擬，決定在巷道頂板上方一定距離設(shè)計(jì)平行于巷道軸線的長(zhǎng)條形卸壓留空帶。1.留空位置與形態(tài)：選擇在巷道頂板以上約兩倍巷道高度處，沿巷道走向布置，截面設(shè)計(jì)為倒梯形，上寬下窄，以利于應(yīng)力向深部轉(zhuǎn)移。2.留空尺寸：留空帶高度和寬度根據(jù)計(jì)算確定，確保能有效切斷頂板高應(yīng)力傳遞路徑，并為圍巖變形提供一定空間。3.施工工藝：采用中深孔爆破方式形成預(yù)留空巷，爆破參數(shù)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格試驗(yàn)優(yōu)化，控制裝藥量以減少對(duì)保留巖體的擾動(dòng)。4.協(xié)同支護(hù)：留空帶下方巷道頂板采用高強(qiáng)度錨桿+錨索+金屬網(wǎng)進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，同時(shí)對(duì)留空帶兩側(cè)及頂部進(jìn)行噴漿封閉，防止巖體風(fēng)化和碎塊掉落。巷道兩幫及底板也采取了針對(duì)性的強(qiáng)化支護(hù)措施。應(yīng)用效果：留空卸壓后，通過(guò)礦壓監(jiān)測(cè)顯示，巷道周邊巖體應(yīng)力得到有效釋放，頂板下沉量、兩幫移近量均較原支護(hù)方案降低約半數(shù)以上，底鼓現(xiàn)象得到明顯遏制。巷道維護(hù)周期顯著延長(zhǎng)，維護(hù)成本大幅降低，保障了礦井的正常運(yùn)輸和安全生產(chǎn)。該實(shí)例表明，在特定條件下，頂板留空卸壓是控制高應(yīng)力軟巖巷道變形的有效手段。實(shí)例二：某隧道穿越復(fù)雜構(gòu)造帶側(cè)向留空讓壓工程工程背景：某交通隧道在施工至某段時(shí)，遭遇一條規(guī)模較大的壓扭性斷層破碎帶，斷層帶內(nèi)巖體極為破碎，呈角礫狀、泥質(zhì)充填，并伴有高地溫、涌水風(fēng)險(xiǎn)。常規(guī)全斷面開挖支護(hù)極易引發(fā)塌方、突水等災(zāi)害。技術(shù)難題：如何安全穿越破碎帶，控制圍巖失穩(wěn)，同時(shí)應(yīng)對(duì)可能的涌水和高地溫問(wèn)題。留空方案設(shè)計(jì)與實(shí)施：為安全穿越該復(fù)雜構(gòu)造帶，設(shè)計(jì)采用了“超前地質(zhì)預(yù)報(bào)+小導(dǎo)洞探查+主洞側(cè)向留空讓壓”的綜合施工方案。1.留空位置與目的：在主洞開挖輪廓線的一側(cè)（預(yù)測(cè)的地應(yīng)力集中方向）設(shè)計(jì)一個(gè)平行的小斷面輔助巷道作為讓壓留空區(qū)。該留空區(qū)一方面可以起到探測(cè)前方地質(zhì)條件、釋放部分構(gòu)造應(yīng)力的作用，另一方面可以作為主洞開挖時(shí)的應(yīng)力釋放空間和潛在的災(zāi)害緩沖帶。2.留空尺寸與支護(hù)：輔助巷道（留空區(qū)）斷面尺寸較小，采用噴錨網(wǎng)+格柵拱架進(jìn)行快速支護(hù)，確保其自身穩(wěn)定，同時(shí)作為主洞施工的安全通道和排水通道。3.主洞開挖與支護(hù)：主洞開挖時(shí)，靠近留空區(qū)一側(cè)的圍巖允許有一定的變形讓壓，支護(hù)參數(shù)根據(jù)變形監(jiān)測(cè)結(jié)果動(dòng)態(tài)調(diào)整，采用柔性與剛性相結(jié)合的支護(hù)體系，優(yōu)先保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。應(yīng)用效果：通過(guò)側(cè)向留空讓壓技術(shù)，成功地將構(gòu)造應(yīng)力的主要釋放方向引導(dǎo)至預(yù)設(shè)的輔助巷道，主洞開挖面的圍巖壓力得到有效控制。施工過(guò)程中，雖然輔助巷道（留空區(qū)）發(fā)生了一定程度的變形，但主洞結(jié)構(gòu)始終保持穩(wěn)定。該方案不僅確保了隧道安全穿越復(fù)雜構(gòu)造帶，還為類似不良地質(zhì)條件下的隧道施工積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。三、總結(jié)與展望巷道安全留空技術(shù)作為一種主動(dòng)的地應(yīng)力調(diào)控和圍巖穩(wěn)定控制手段，其核心在于“因勢(shì)利導(dǎo)”，通過(guò)科學(xué)的空間設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)巷道周圍巖體應(yīng)力狀態(tài)的優(yōu)化。上述實(shí)例表明，在合理設(shè)計(jì)、精心施工和有效監(jiān)測(cè)的前提下，該技術(shù)能夠顯著改善巷道的受力環(huán)境，提高圍巖穩(wěn)定性，降低支護(hù)成本，保障施工安全。然而，巷道安全留空技術(shù)的成功應(yīng)用高度依賴于對(duì)地質(zhì)條件的準(zhǔn)確認(rèn)知和精細(xì)化的設(shè)計(jì)計(jì)算。未來(lái)，隨著地質(zhì)力學(xué)理論、數(shù)值模擬技術(shù)、智能監(jiān)測(cè)技術(shù)以及新型材料的發(fā)展，巷道安全留空技術(shù)將朝著更精準(zhǔn)化、智能化、個(gè)性化的方向發(fā)展。例如，結(jié)合三維地質(zhì)建模與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)留空參數(shù)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)；開發(fā)新型輕質(zhì)高強(qiáng)的充填或支護(hù)材料，與