王莊礦大斷面硐室圍巖變形破壞機理及支護技術研究.pdf

1、隨著采掘設備及運輸設備的高度機械化、大型化，對巷道斷面的需求也不斷加大。大斷面巷道或硐室，尤其是斷面達96m2的大斷面巷道，圍巖松動圈范圍大，支護結構受地應力及圍巖應力重分布的影響更為明顯，巷道斷面增大顯著增加了支護難度。因此，研究大斷面硐室的變形破壞特征及其支護技術具有重要意義。
　　結合現場觀測與理論分析，按照支架大換裝硐室圍巖破壞形態(tài)、破壞過程及其成因，其破壞類型可劃分為松動破壞、拉斷破壞、剪切破壞、巖爆破壞和膨脹變形破壞5

2、類。認為支架換裝硐室在原方案支護下變形破壞主要原因是斷面大、應力高而圍巖強度低及支護不合理。
　　根據支架換裝硐室的變形破壞特征，提出了大斷面硐室分區(qū)耦合穩(wěn)定控制原則及原理：針對硐室圍巖破碎區(qū)、塑性區(qū)和彈性區(qū)，其破壞程度逐漸減小，達到穩(wěn)定所需的支護強度也逐漸減小特點，采用錨桿、注漿錨索、長錨索的協(xié)調支護；高強、高預緊力錨網索支護，充分發(fā)揮錨桿錨索支護作用及圍巖自身承載能力；分區(qū)注漿加固圍巖，改善圍巖力學性能，提高其穩(wěn)定性。通過 F

3、lac3D數值模擬分析研究了對大斷面硐室分區(qū)穩(wěn)定控制效果，提出分區(qū)穩(wěn)定控制技術：3m長錨桿、8.3m長注漿錨索、15m長錨索，由淺至深形成0~3m、3~8m、8~15m三個層次的承載圈的，并用相似模擬試驗驗證方案的可行性；采用理論計算、數值模擬方法對特大斷面硐室底板變形破壞特征進行了分析，提出了反底拱和底板錨索群加固兩種底板控制技術，并用FLAC3D軟件建立了兩種底板控制方案的數值計算模型對其支護效果進行了比較。結果表明：分區(qū)耦合穩(wěn)定控