深井大斷面硐室雙強殼體支護機理及應用研究.pdf

1、深井大斷面硐室服務年限長，在高應力等諸多因素作用下，圍巖破碎、底鼓量大，特別是硐室經多次返修后，圍巖自承載能力近乎完全喪失，一旦破壞嚴重制約著礦井的正常安全生產。
　　針對當下千米深井大斷面破碎圍巖硐室支護難題，以唐口煤業(yè)公司最大斷面跨度9.8m、高7.3m的絞車房硐室為工程背景，通過現(xiàn)場實測、理論分析、數(shù)值模擬等研究方法，系統(tǒng)分析了深井大斷面硐室圍巖破壞機理:
　　(1)深井大斷面硐室圍巖應力高，在底板幫角處集中系數(shù)可達3

2、.61;圍巖松動破壞范圍達到4m;在高應力作用下，頂?shù)装鍍蓭推茐南嗷ソ徊妗⑾嗷ビ绊?、圍巖破壞嚴重。
　　(2)現(xiàn)場實測水平地應力達到19.9MPa，經計算底板發(fā)生屈曲破壞的臨界載荷為17.7MPa，在高水平應力作用下，硐室底板發(fā)生屈曲失穩(wěn)破斷;失穩(wěn)圍巖沿破裂損傷面滑移鼓起，底板破壞深度3.61m。
　　在深入研究深井大斷面硐室圍巖破壞機理的基礎上，以全斷面均稱支護，底板重點加強防治為出發(fā)點，提出了深井大斷面破碎圍巖硐室加固支

3、護技術:
　　(1)全斷面雙強殼體加固支護技術
　　外層由“錨索+初注、深部復注”形成第一道穩(wěn)定的圍巖自承載殼體;內層由“U型鋼棚+格構網作骨架澆筑而成的襯砌”形成第二道強殼體，系統(tǒng)分析了雙強殼體作用機理;應用板殼理論，推導內層殼體的最小承載能力qσr=0.68Eh3。
　　(2)強基礎梁底鼓治理技術
　　以“反底拱U型鋼梁為基礎骨架、高強預應力注漿長錨索束牽引工字鋼梁承載抵御變形、淺層封閉與初注、深部復注”的超