伊犁一礦深部馬頭門圍巖穩(wěn)定性分析及修復(fù)加固技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國(guó)淺部煤炭資源的逐漸減少，開采深度持續(xù)加大，深部井巷工程多呈現(xiàn)出地質(zhì)條件復(fù)雜、地應(yīng)力大等特點(diǎn)。對(duì)于深部馬頭門來(lái)說，其是煤礦生產(chǎn)的重要部位，具有斷面設(shè)計(jì)大、應(yīng)力集中嚴(yán)重、硐室布置較為密集、易受多次擾動(dòng)影響等特點(diǎn)，于是深部馬頭門圍巖失穩(wěn)現(xiàn)象屢有發(fā)生，嚴(yán)重影響著礦井的建設(shè)工期和安全生產(chǎn)。針對(duì)上述存在的一系列問題，本文以新汶礦業(yè)集團(tuán)伊犁一礦深部馬頭門為工程背景，對(duì)深部馬頭門圍巖失穩(wěn)、礦震的發(fā)生以及修復(fù)加固技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。
　　

2、首先，對(duì)馬頭門附近的圍巖進(jìn)行了巖石物理力學(xué)特性試驗(yàn)和3煤沖擊傾向性鑒定，得出3煤及其圍巖質(zhì)量較差，屬于弱膠結(jié)軟巖，并具有中等偏弱沖擊危險(xiǎn)，分析認(rèn)為這些因素是3煤發(fā)生礦震的主要因素。據(jù)此，可為馬頭門變形破壞原因分析以及后續(xù)數(shù)值模擬提供參數(shù)和方向。
　　其次，根據(jù)深部界定理論，對(duì)伊犁一礦深部位置進(jìn)行了界定，得出伊犁礦區(qū)三軟地層上下臨界深度分別為301.4m、307m。另外以難度系數(shù)和危險(xiǎn)系數(shù)為依據(jù)對(duì)馬頭門進(jìn)行深部評(píng)價(jià)，得出馬頭門位于下

3、臨界深度以下，屬較深部工程，因此利用傳統(tǒng)的、常規(guī)的支護(hù)技術(shù)難以有效地控制其圍巖的穩(wěn)定性。在此基礎(chǔ)上，對(duì)馬頭門的破壞機(jī)理進(jìn)行了初步分析。
　　運(yùn)用FLAC3D數(shù)值模擬，建立了伊犁一礦馬頭門的數(shù)值模型，通過分析不同斷面的應(yīng)力場(chǎng)和塑性區(qū)分布等參數(shù)，得出馬頭門的變形破壞特征。利用非線性動(dòng)力模塊模擬了沖擊載荷對(duì)馬頭門破壞的影響，得出了馬頭門的變形破壞受井筒開挖和沖擊載荷雙重因素影響的重要結(jié)論。
　　最后，基于上述分析，提出了馬頭門不同