新上海廟弱膠結(jié)軟巖巷道底臌變形機(jī)理及控制技術(shù)研究.pdf

1、西部礦區(qū)的主含煤地層中廣泛存在一類特殊軟巖:弱膠結(jié)軟巖，這類軟巖泥質(zhì)含量高，遇水泥化現(xiàn)象嚴(yán)重，同時膠結(jié)差、強(qiáng)度低。巷道布置在這類巖層中時圍巖變形破壞十分嚴(yán)重，底臌尤為突出，傳統(tǒng)支護(hù)方式無法長期有效的維持巷道的穩(wěn)定。
　　新上海一號煤礦8＃煤層處于典型的弱膠結(jié)軟巖地層中，本文以111082工作面皮帶順槽為工程背景，綜合運用室內(nèi)試驗、現(xiàn)場實測、理論分析、數(shù)值模擬等手段，對弱膠結(jié)軟巖巷道底臌變形機(jī)理進(jìn)行了初步研究，找到了影響圍巖巷道穩(wěn)定

2、的主要因素，針對性的提出連續(xù)抗滑樁的支護(hù)新方式，并對這種支護(hù)方式的可行性進(jìn)行了論證。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　(1)在室內(nèi)試驗中，利用X射線衍射儀、MTS電液伺服巖石試驗機(jī)等儀器對巷道圍巖的礦物成分、巖石物理力學(xué)性質(zhì)、水理性質(zhì)做了詳細(xì)分析。發(fā)現(xiàn)該類巖石含有大量大量高嶺石、伊利石以及少量蒙脫石，圍巖的性質(zhì)主要由高嶺石和伊利石決定，尤其是伊利石，這類巖石膠結(jié)差、強(qiáng)度低、水的作用下易松散，軟化作用顯著。這是巷道圍巖難以控制的根本原因

3、。
　　(2)現(xiàn)場實測中對地應(yīng)力分布、巷道收斂變形、支護(hù)結(jié)構(gòu)受力等情況做了深入調(diào)查，找到了底臌變形破壞嚴(yán)重的直接原因。首先，巷道所處的圍巖中最大主應(yīng)力為水平應(yīng)力，且力的方向與巷道軸向垂直，巷道圍巖穩(wěn)定性受水平應(yīng)力影響顯著;其次，巷道斷面形式選擇不合理，直墻半圓拱形巷道更易造成應(yīng)力集中，加重了巷道圍巖的破壞程度。這是巷道圍巖變形破壞的直接原因。
　　(3)在室內(nèi)試驗及現(xiàn)場實測的基礎(chǔ)上，通過理論分析，判斷111082工作面底板破