深厚表土層立井馬頭門圍巖穩(wěn)定性及控制技術(shù)研究.pdf

1、馬頭門（井筒與井底車場巷道相連接的部分）是礦井的咽喉部位，因其空間斷面大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、受力特殊等原因，造成了馬頭門部位及其附近井筒的破壞現(xiàn)象，尤其是華東地區(qū)。該地區(qū)馬頭門部位和井筒破壞現(xiàn)象愈演愈烈，嚴(yán)重威脅了礦井安全生產(chǎn)，目前已成為制約礦井建設(shè)速度的關(guān)鍵因素之一。
　　本文以楊營煤礦副立井馬頭門為研究對象，在繼承現(xiàn)有圍巖控制理論及技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用理論分析、數(shù)值分析、現(xiàn)場觀測的方法，對深厚表土層立井馬頭門圍巖穩(wěn)定性及控制技術(shù)進(jìn)行了的

2、研究。
　　通過實驗室測得巖樣力學(xué)參數(shù)，然后利用深部巖體強度準(zhǔn)則和RMR巖體地質(zhì)力學(xué)分類方法來估算巖體的強度，為理論分析、數(shù)值模擬等奠定了堅實的基礎(chǔ)。
　　通過理論分析手段研究井壁的受力特征，以一個半定量的方式給出了深厚表土層某深度處的井壁垂直應(yīng)力；分析了馬頭門圍巖應(yīng)力分布及其變形特征，得到了“馬頭門三角區(qū)圍巖首先破壞，應(yīng)力集中系數(shù)沿遠(yuǎn)離井筒的方向先是增大，增至最大值后逐漸減小”的規(guī)律。
　　通過數(shù)值模擬計算，獲得了馬

3、頭門開挖過程中的應(yīng)力分布規(guī)律及其圍巖變形特征：開挖過程中，馬頭門圍巖出現(xiàn)大面積拉應(yīng)力區(qū)，井筒沉降和徑向變形幅度很大，井窩的開挖對底臌影響很大，斜巷段的頂?shù)滓平勘绕渌鼌^(qū)域大；提出了井筒+底角錨桿支護+井窩的錨網(wǎng)索噴的支護方式，通過對該方式的數(shù)值模擬分析，驗證了該支護方式在深厚表土層立井馬頭門支護中的有效性。
　　通過現(xiàn)場支護效果監(jiān)測，獲得了楊營煤礦支護結(jié)構(gòu)受力變化特征和錨桿受力變化趨勢，驗證了井筒+底角錨桿支護+井窩的錨網(wǎng)索噴支護