高應力軟巖巷道圍巖穩(wěn)定性分析及底臌控制技術研究.pdf

1、隨著煤礦開采深度的增大，地應力也隨之升高，巷道的支護問題逐漸的凸顯出來，特別是在軟巖中的巷道表現(xiàn)出大變形、難支護的特點。這主要是由于在高地應力作用下軟巖的破碎、軟弱、松散、流變、膨脹、強風化蝕變在宏觀上表現(xiàn)出來。在軟巖巷道中的底臌問題也變得更加突出。底臌現(xiàn)象一旦發(fā)生就會使得巷道斷面減小，底板隆起會嚴重的阻礙煤礦生產(chǎn)和安全?，F(xiàn)有的理論和技術并不能完全解決深部高應力軟巖巷道的圍巖穩(wěn)定問題，尤其是底臌問題。本文主要針對龍固礦軟巖巷道的失穩(wěn)及部

2、分巷道的底臌問題進行了研究。
　　針對礦井巷道支護結構中遇到的問題，通過巖石試件的巖樣分析和物理力學試驗、地應力測試、松動圈探測和數(shù)值模擬等手段，分析了深部軟巖巷道失穩(wěn)破壞原因，確定了支護參數(shù)，通過方案對比確定了具體的支護方案。具體分析了深部軟巖巷道的力學特征及其變化規(guī)律。通過對圍巖松動圈的分析結合軟弱圍巖所具有的彈塑性特點，揭示了圍巖塑性區(qū)的發(fā)展規(guī)律。
　　根據(jù)具體的工程實際，分析了軟巖巷道圍巖由于含有膨脹性礦物遇水產(chǎn)生崩

3、解、泥化膨脹現(xiàn)象;通過對巷道底板破壞情況的分析，探討了底臌產(chǎn)生的因素以及巷道底臌的形式和底臌產(chǎn)生的過程;根據(jù)理論公式估算了由巖石的彈塑性和膨脹性引起的底臌量，分析了蠕變產(chǎn)生的底臌量。利用FLAC3D針對底臌現(xiàn)象嚴重的空車線進行了模擬分析，通過多種方案的位移、應力和塑性區(qū)模擬圖的對比，確定了以反底拱和錨注聯(lián)合支護的方法來控制巷道底臌。通過對支護后的礦壓監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，證明了所用方案有效的控制了高應力軟巖的大變形及流變特性，保證了巷道的長期