劉橋一礦Ⅱ66下山巷道群圍巖變形機理與支護對策研究.pdf

1、采用現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查與試驗監(jiān)測、實驗室?guī)r石力學(xué)試驗、理論分析和數(shù)值模擬等綜合研究方法，系統(tǒng)地研究了劉橋一礦Ⅱ水平六采區(qū)地應(yīng)力分布特征及其對巷道布置影響，分析了Ⅱ66采區(qū)下山巷道群圍巖變形失穩(wěn)機理并提出相應(yīng)控制理論以及具體施工技術(shù)措施。
　　本文首先進行了現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查，掌握下山巷道群各巷道變形破壞特征，進行了初步失穩(wěn)分析。通過實驗室試驗和現(xiàn)場測試，掌握了巷道群圍巖物理力學(xué)參數(shù)和地應(yīng)力分布規(guī)律?；诘貞?yīng)力實測結(jié)果，采用理論分析和數(shù)值模擬相

2、結(jié)合的方法，得出Ⅱ水平六采區(qū)巷道最佳布置方位角為N269°E或N197°E。理論推導(dǎo)獲得巷道群中軌道下山掘進期間圍巖應(yīng)力場和位移場的近似解析解，得出在不考慮蠕變變形前提下其最小變形量為242mm。數(shù)值模擬方面，運用FLAC3D建立了可以模擬4煤、6煤回采的Ⅱ66采區(qū)下山巷道群大型數(shù)值模型。在原有支護設(shè)計的基礎(chǔ)上，分析了下山巷道群掘進期間，各巷道圍巖的應(yīng)力場、位移場演化規(guī)律，結(jié)果顯示:下山巷道群開拓過程中，掘進引起的二次應(yīng)力場在巷間圍巖相

3、互疊加，應(yīng)力集中程度顯著增大;巷道空間層位的非對稱致使巷道變形呈現(xiàn)非對稱性。在巷道群開拓完成基礎(chǔ)上，分析了4煤和6煤回采影響下巷道群圍巖應(yīng)力場、位移場演化規(guī)律，找出了現(xiàn)有支護承載結(jié)構(gòu)的薄弱部位，確定了支護-圍巖承載結(jié)構(gòu)的合理補償位置。采用理論分析和工程類比的方法對下山巷道群中每條巷道提出相應(yīng)優(yōu)化支護方案。對于巖性巷道，提出采用U型鋼+高強高預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿（索）+分步注漿多層次組合方案，該方案尤其注重使用預(yù)緊力錨索在肩窩和幫腳進行結(jié)構(gòu)補強