低強(qiáng)度泥化軟巖巷道變形機(jī)理分析及支護(hù)技術(shù)研究.pdf

1、近年來煤炭開采量持續(xù)走高，而我國中東部部分礦山資源逐漸臨近枯竭，在此背景下，我國煤炭主產(chǎn)區(qū)正逐步向北部內(nèi)蒙和西北部寧夏、新疆等地轉(zhuǎn)移。在西部已開采的礦區(qū)白堊系、侏羅系地層中發(fā)現(xiàn)廣泛存在著一類軟巖，其膠結(jié)程度差、強(qiáng)度低、遇水泥化，我們稱之為低強(qiáng)度泥化軟巖，含該類軟巖的巷道圍巖力學(xué)性質(zhì)較差，開挖之后自穩(wěn)時間短，變形大，支護(hù)困難，且巷道支護(hù)后維修率大、翻修率高，這極大的影響了煤礦的建設(shè)速度和生產(chǎn)安全，因此有必要深入研究軟巖的變形特性及此類軟巖

2、巷道圍巖的控制技術(shù)。
　　本文通過對內(nèi)蒙古新上海一號煤礦回風(fēng)上山巷道圍巖變形及支護(hù)結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行長期監(jiān)測，利用理論分析與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對低強(qiáng)度泥化軟巖巷道變形及支護(hù)措施進(jìn)行了研究。首先利用X射線衍射分析法對巖石試樣（取自新上海一號煤礦）進(jìn)行了礦物成分分析，從微觀角度分析其宏觀表現(xiàn)，并對所取巖樣進(jìn)行了室內(nèi)的物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)，為數(shù)值模擬時圍巖參數(shù)的選取打下基礎(chǔ)。
　　然后利用巷道圍巖松動圈支護(hù)理論及圍巖與支護(hù)相互作用原理，結(jié)

3、合監(jiān)測結(jié)果，并對回風(fēng)上山巷道圍巖在現(xiàn)有支護(hù)方式下的變形破壞進(jìn)行分析，進(jìn)而提出軟巖巷道支護(hù)原則，為支護(hù)方案提供了理論基礎(chǔ)。隨后利用ANSYS有限元軟件構(gòu)建數(shù)值計(jì)算模型，并借助有限差分軟件FLAC3D進(jìn)行分析計(jì)算，研究了回風(fēng)上山巷道開挖后的圍巖變形和塑性區(qū)、應(yīng)力分布，并分析了支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀況。在上述基礎(chǔ)上提出了錨網(wǎng)噴+反底拱+錨索的聯(lián)合支護(hù)方案。
　　通過分析研究，論文得到了以下主要結(jié)論：①巖石屬于泥質(zhì)膠結(jié)，易風(fēng)化崩解，遇水泥化，強(qiáng)