深井高應(yīng)力軟巖巷道圍巖穩(wěn)定性控制研究.pdf

1、國家對一次能源消耗量不斷增加，直接導(dǎo)致煤炭企業(yè)開采力度加大，同時也導(dǎo)致了煤礦開采深度不斷增大，致使有些煤礦開采深度已超過千米。深井巷道所處應(yīng)力水平不斷增大，巷道礦壓顯現(xiàn)劇烈，圍巖變形嚴(yán)重，圍巖變形呈現(xiàn)出軟巖的特征，巷道支護(hù)變得越來越困難。傳統(tǒng)的巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)和支護(hù)參數(shù)已不能適應(yīng)深井高應(yīng)力軟巖巷道的變形規(guī)律，現(xiàn)有的深井巷道控制對策不成熟，這使得巷道圍巖穩(wěn)定性得不到有效控制，巷道不斷返修甚至廢棄，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。如何有效地控制深井高應(yīng)力

2、軟巖巷道的圍巖變形，已成為煤炭開采急需解決的難題。
　　本文采用現(xiàn)場實(shí)測、理論分析、正交試驗(yàn)及數(shù)值模擬等方法，對深井高應(yīng)力軟巖巷道圍巖變形規(guī)律和圍巖力學(xué)特征進(jìn)行分析研究。通過現(xiàn)場實(shí)測分析，巷道表面圍巖位移量呈指數(shù)函數(shù)增長，巷道頂?shù)装迨强刂频闹攸c(diǎn)，巷道深部圍巖的松動圈為2.5～3m。運(yùn)用粘彈性力學(xué)理論對深井高應(yīng)力軟巖巷道圍巖力學(xué)特征進(jìn)行分析，得出巷道圍巖任一點(diǎn)變形位移和變形速率公式。運(yùn)用Flac3D數(shù)值模擬軟建立應(yīng)變軟化三維數(shù)值模擬

3、模型，對應(yīng)變軟化模型巷道開挖應(yīng)力場、位移場和塑性破壞區(qū)進(jìn)行分析研究，確定深井高應(yīng)力軟巖巷道圍巖的變形破壞特征。針對巷道的破壞特征提出了錨網(wǎng)索剛?cè)狁詈霞皣鷰r整體加固+底板錨注支護(hù)技術(shù)，利用正交試驗(yàn)、Flac3D數(shù)值模擬以及理論分析，確定了合理地適應(yīng)深井軟巖巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)及支護(hù)參數(shù)。根據(jù)得出的巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)和支護(hù)參數(shù)進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明-850矸石暗斜井采用優(yōu)化后的支護(hù)結(jié)構(gòu)及支護(hù)參數(shù)，可以有效地控制了巷道圍巖變形，保證了巷道圍巖的穩(wěn)定，