公路穿煤隧道揭煤施工過程中巖柱穩(wěn)定性分析.pdf

1、隨著我國交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與發(fā)展，隧道工程所占的比例越來越大，穿越的地質(zhì)條件也越來越復(fù)雜性，部分公路隧道不得不從煤系地層中穿過，因此，瓦斯災(zāi)害的發(fā)生嚴(yán)重威脅隧道工程的安全施工，特別是煤與瓦斯的突出更為嚴(yán)重。
　　 目前，我國公路穿煤隧道在揭煤施工過程中預(yù)防突出所采用的方法是：在揭煤施工前預(yù)留一定厚度的安全巖柱，待對具有突出危險性煤層實施防突措施后，再對預(yù)留的巖柱進行開挖施工，揭開煤層，因此研究煤層與開挖面間巖柱的穩(wěn)定性對隧道安全施工

2、和順利的通過煤層區(qū)域有著重要的理論與實際工程意義。
　　 論文采用突變理論對巖柱穩(wěn)定性的影響因素進行了分析研究，同時運用FLAC3D軟件對華鎣山隧道西端揭煤過程中巖柱的穩(wěn)定性進行了模擬分析，得到以下主要結(jié)論：
　　 ①隧道開挖后，會在開挖面附近產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，易導(dǎo)致巖柱在開挖面及前方一定距離的區(qū)域內(nèi)發(fā)生破壞。隨著隧道的掘進，煤層與開挖面之間巖柱厚度的逐漸變薄，當(dāng)其厚度小于破壞區(qū)域時，易導(dǎo)致巖柱完全破壞，為煤與瓦斯的突出

3、提供了條件。
　　 ②在穿煤隧道揭煤施工過程中，采用尖點突變理論模型，分析了巖柱的幾何尺寸、力學(xué)參數(shù)對其穩(wěn)定性的影響，分析結(jié)果表明：當(dāng)巖柱的彈性模量越小、巖柱的厚度越小、隧道開挖面等效高度越大、垂直地應(yīng)力越大，系統(tǒng)就越容易發(fā)生突變，導(dǎo)致巖柱的破壞失穩(wěn)。
　　 ③以華鎣山隧道西端揭煤施工為例，應(yīng)用FLAC3D軟件模擬分析了在掘進過程中煤層與開挖面之間巖柱厚度對其穩(wěn)定性的影響，結(jié)果表明：在開挖過程中，洞室周邊的塑性區(qū)主要集中