构造应力区松软围岩巷道控制技术研究

来源 :贵州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lanxoceco2003
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随着煤矿开采深度的增加,构造应力复杂多变,导致深部软岩巷道的围岩控制问题尤为突出。因此,研究构造应力区松软围岩巷道的变形破坏特征、围岩变形机理及围岩控制技术是非常重要的。本文以糯东煤矿构造应力区松软围岩巷道为研究对象,结合副平硐现有支护方式,利用现场调研及监测、实验室试验、理论分析、数值计算及井下工程试验相结合的方法,研究了构造应力区松软围岩巷道变形破坏规律,并基于应力控制原理,提出了构造应力区松软围岩巷道“爆破卸压(应力转移)+注浆加固+锚索加固”联合控制技术措施,得到主要研究成果如下:(1)针对构造应力区巷道围岩变形破坏特征,利用XRD衍射实验和围岩力学试验,初步分析巷道围岩变形破坏原因,结合现场钻孔探测和矿压综合监测,分析原支护下巷道矿压显现规律,结果表明:受构造应力的影响,巷道围岩极其松软,且处于塑性破坏区,导致锚杆(索)锚固力较低,锚固效果较差;表现出巷道底鼓量、两帮移近量大。(2)应用弹塑性理论、流变力学理论及FLAC3D数值模拟计算对构造应力区松软围岩巷道的变形破坏机理进行研究。研究结果表明:在构造应力的影响,巷道围岩变形程度与时间累积有关,时间越长,变形越严重,具有蠕变特性;随水平构造应力的增加,巷道底板处发生破坏,围岩应力向巷帮和肩角处转移,导致其塑性区范围逐渐增大,围岩应力在距巷壁5~6m范围处达到最大值,破坏深度范围可达到5m,说明水平构造应力对巷道围岩变形破坏起主导作用。(3)针对副平硐构造应力区松软围岩巷道埋深大、应力集中及支护存在的问题,提出了以“爆破卸压(应力转移)+注浆加固+锚索加固”联合支护技术措施,并进行井下试验,矿压监测表明,巷道底板及巷帮应力集中程度降低了,巷道围岩整体强度提高了,减少了巷道围岩变形量,有效控制了构造应力区松软巷道围岩变形。
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