烧变作用下巷道劣化围岩破坏机制与控制技术
王志强1
林陆1
李敬凯1
李瑞2
武超3
岳元亮4
王鹏5
1.中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京 100083;中国矿业大学(北京)中俄动力学研究中心,北京 1000832.中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京 100083;中国矿业大学(北京)中俄动力学研究中心,北京 100083;陕西省神木市能源局,陕西 神木 7193003.清华大学 水圈科学与水利工程全国重点实验室,北京 1000844.神府集华王才伙盘矿业有限公司,陕西 神木 7193165.河北工程大学 矿业与测绘工程学院,河北 邯郸 056038
摘要：针对烧变岩巷道围岩力学性能显著偏低的问题,以王才伙盘煤矿烧变岩区 3202 工作面回风巷为研究对象,利用Hoek-Brown修正准则求解了巷道围岩各分区应力及塑性区半径解析表达式,揭示了围岩稳定性的关键影响因素;明确了烧变岩区围岩控制策略,阐述了巷道浅部注浆和主、被动支护控制原理;对无支护、锚杆(索)支护以及浅部注浆+主被动联合支护等 3种支护方式的围岩应力分布、变形特征、裂隙发育以及支护系统受力特征进行了模拟.研究结果表明:巷道松动圈主要与地质强度指标、岩体破碎度等因素密切相关;综合理论计算和现场实测结果,得到松动范围为 4.2 m;3种支护方式拉应力峰值分别为 1.14,0.85 和 0.81 MPa;偏应力峰值距巷道表面的最大距离分别为 2.59,1.44 和 0.83 m;顶板最大移近量分别收敛于 350,205和 24 mm;采用"注浆+锚杆(索)+金属架棚"支护形式,可在围岩浅部形成稳定承载点,实现有效支撑,同时锚杆、锚索支护作用得到充分发挥.现场工程实践结果显示,采用联合支护方式,巷道顶板及两帮移近量均小于 50 mm,有效稳定了烧变岩区的巷道围岩.研究成果可为同类地质条件下的巷道围岩控制提供参考.
关键词：烧变作用碎软顶板Hoek-Brown准则围岩控制联合支护
分类号：TD263(矿山设计与建设)
资助基金：国家自然科学基金(52074291)国家自然科学基金(51774289)
论文发表日期：2024-12-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：15( 155-169 )
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