金川礦區(qū)高應(yīng)力碎脹流變巷道圍巖變形特征及控制技術(shù)研究.pdf

1、本文以金川礦區(qū)深部高應(yīng)力碎脹流變巷道為研究對象，針對金川礦山深部巷道圍巖來壓快、變形大、破壞嚴(yán)重、支護(hù)效果差和返修率高的現(xiàn)狀，采用現(xiàn)場工程地質(zhì)調(diào)查、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、理論分析、數(shù)值模擬及井下支護(hù)試驗(yàn)相結(jié)合的方法，開展了金川礦區(qū)深部高應(yīng)力高強(qiáng)度采掘條件下的流變巷道圍巖應(yīng)力分布特征、變形破壞特征及失穩(wěn)模式、錨桿支護(hù)作用機(jī)理及支護(hù)技術(shù)的系統(tǒng)研究。論文主要研究內(nèi)容包括:深部巷道圍巖巖石力學(xué)特性，礦區(qū)地應(yīng)力分布規(guī)律及深部巷道圍巖應(yīng)力分布特征，深部巷道圍

2、巖變形破壞特征，深部巷道圍巖錨桿支護(hù)作用機(jī)理，深部圍巖穩(wěn)定性數(shù)值模擬，深部巷道井下支護(hù)試驗(yàn)及礦壓監(jiān)測等。
　　論文取得的主要研究成果:金川礦山采深大，工程地質(zhì)條件復(fù)雜，節(jié)理發(fā)育，巷道圍巖碎脹蠕變特征明顯，整體穩(wěn)定性差，屬于典型的高應(yīng)力碎脹流變圍巖條件;深部最大主應(yīng)力的傾角與水平夾角明顯增大，圍巖剪切破壞加大，不利于工程穩(wěn)定;深部巷道圍巖變形具有明顯的時間效應(yīng);圍巖變形主要有彈塑性變形、擴(kuò)容變形及結(jié)構(gòu)面變形三種形式。其中，結(jié)構(gòu)面形式

3、、分布與力學(xué)參數(shù)，以及結(jié)構(gòu)面分布與巷道的方向關(guān)系是影響金川礦區(qū)深部巷道圍巖變形與破壞最關(guān)鍵的地質(zhì)因素。錨桿支護(hù)的本質(zhì)作用是控制巷道圍巖離層、結(jié)構(gòu)面滑動、裂隙張開等擴(kuò)容變形，保持圍巖的完整性，減少圍巖強(qiáng)度降低;錨桿支護(hù)系統(tǒng)的剛度十分重要，特別是錨桿預(yù)應(yīng)力起著決定性作用。針對金川礦山深部巷道圍巖特點(diǎn)，提出深部巷道圍巖高預(yù)應(yīng)力強(qiáng)力支護(hù)理論，開發(fā)出高預(yù)應(yīng)力強(qiáng)力錨桿支護(hù)系統(tǒng);采用高預(yù)應(yīng)力強(qiáng)力錨桿支護(hù)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)一次支護(hù)有效控制圍巖變形與破壞，避免