深井高應(yīng)力大斷面硐室圍巖穩(wěn)定性分析和支護(hù)機(jī)理研究.pdf

1、隨著煤炭資源近幾十年的開采，礦山的采掘活動正逐步的向深部發(fā)展轉(zhuǎn)移。深井條件下的大斷面硐室，具有高地應(yīng)力埋藏深，斷面積大的特點(diǎn)，深部大斷面硐室的開挖與支護(hù)過程是一個應(yīng)力重新分布的過程。進(jìn)行該類硐室的支護(hù)設(shè)計(jì)要兼顧影響圍巖穩(wěn)定的各方面影響因素。
　　本文是在結(jié)合于趙樓礦實(shí)際的地質(zhì)資料和工程概況，對影響深井高應(yīng)力條件下的大斷面硐室圍巖穩(wěn)定性的自然因素和人為因素進(jìn)行分析；對大斷面硐室常見的支護(hù)方式進(jìn)行了梳理總結(jié)?？偨Y(jié)出圍巖的圍巖場和圍巖應(yīng)

2、力場的變化規(guī)律從而確定出了錨注支護(hù)的最佳支護(hù)方案。最后對趙樓礦的中央泵房硐室分開挖和幾種支護(hù)方案進(jìn)行數(shù)值模擬。
　　對于深井高應(yīng)力大斷面硐室圍巖穩(wěn)定性分析及支護(hù)機(jī)理研究采取的技術(shù)路線是通過查閱資料收集文獻(xiàn)后，利用實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)工程的現(xiàn)場應(yīng)用和監(jiān)測，利用理論計(jì)算分析和數(shù)值模擬分析得出硐室圍巖變形破壞規(guī)律、圍巖加固方法。繼而通過模擬驗(yàn)證加固方法的可行性。
　?。?）對于深井大斷面硐室圍巖穩(wěn)定的影響因素進(jìn)行分析，將影響穩(wěn)定性的因素

3、歸類為自然因素和人為因素。自然因素主要包括圍巖巖性、地質(zhì)構(gòu)造和地應(yīng)力、地溫和水化損傷等；人為因素包括開挖和掘進(jìn)施工、回采影響、施工質(zhì)量、支護(hù)設(shè)計(jì)的不合理等。
　　（2）利用地應(yīng)力實(shí)測、實(shí)驗(yàn)室礦物組分分析等得出硐室圍巖的礦區(qū)組分、巖石的基本力學(xué)參數(shù)、深井大斷面硐室一定區(qū)域內(nèi)的應(yīng)力狀況，利用諸多的試驗(yàn)手段為硐室支護(hù)方案的設(shè)計(jì)提供參數(shù)依據(jù)。
　?。?）利用數(shù)值模擬軟件FLAC3D對于中央泵房硐室在錨網(wǎng)噴、錨網(wǎng)索噴、錨注不同支護(hù)條件

4、下的圍巖位移變形、塑性區(qū)、錨桿受力等進(jìn)行模擬分析對比得出：錨注支護(hù)可以作為深井高應(yīng)力條件下大斷面硐室的可靠支護(hù)方式。
　?。?）針對于趙樓煤礦深部高應(yīng)力條件下大斷面硐室破壞的特點(diǎn)和實(shí)際工程地質(zhì)狀況提出二次支護(hù)方案，對中央泵房硐室、副井馬頭門、清理撒煤硐室提出具體的支護(hù)設(shè)計(jì)方案。
　?。?）針對于該課題后續(xù)研究提出部分展望。因目前缺乏大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和工程實(shí)踐的規(guī)律性總結(jié)，要提高對該條件圍巖性質(zhì)的認(rèn)識，需做進(jìn)一步探討；高應(yīng)力條件下