深井軟巖巷道連續(xù)“雙殼”圍巖應(yīng)力分布特征研究.pdf

1、我國(guó)近幾十年煤炭需求量不斷增加，淺部煤炭資源逐漸枯竭。越來(lái)越多的淺部礦井向深部延伸，新建礦井大多數(shù)都為深部礦井。巷道開(kāi)挖與支護(hù)是煤礦生產(chǎn)的首要任務(wù)，巷道受地應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力影響，在淺部表現(xiàn)為堅(jiān)硬巖石，在深部則表現(xiàn)出工程軟巖特性，巷道變形破壞量增大，傳統(tǒng)的支護(hù)方法難以達(dá)到支護(hù)效果，后期維護(hù)費(fèi)用高，需要新的支護(hù)理論和支護(hù)技術(shù)。本文研究主要基于連續(xù)“雙殼”支護(hù)理論，針對(duì)深井軟巖巷道支護(hù)面臨的問(wèn)題，提出針對(duì)性的支護(hù)方案。本文編寫(xiě)初期閱讀大量參考文

2、獻(xiàn)，主要采用理論分析、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、相似模擬、數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)和工業(yè)性試驗(yàn)研究方法，對(duì)深井軟巖巷道連續(xù)“雙殼”圍巖應(yīng)力分布特征研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴系統(tǒng)描述了軟巖定義，軟巖特性及力學(xué)屬性，分析了巷道變形破壞機(jī)理，對(duì)陶二煤礦回風(fēng)巷變形破壞特征和變形破壞影響因素做了全面分析。⑵運(yùn)用數(shù)值模擬軟件模擬出不同埋深下巷道圍巖變形規(guī)律、應(yīng)力狀態(tài)和塑性區(qū)分布規(guī)律，總結(jié)得出隨著埋深的增加巷道圍巖移近量大，破碎范圍廣，圍巖不能控制，巷道集中壓力區(qū)

3、更加明顯，根據(jù)模擬結(jié)果可知增大圍巖破碎區(qū)的強(qiáng)度有利于降低圍巖應(yīng)力集中區(qū)，讓?xiě)?yīng)力向深部轉(zhuǎn)移。⑶相似模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)M不同側(cè)壓系數(shù)（λ=1、1.5、2）下巷道變形和應(yīng)力分布特征，證明巷道圍巖應(yīng)力在變形過(guò)程中向深部轉(zhuǎn)移，在深部殼體的支撐作用下，淺部殼體應(yīng)力得到釋放，深部圍巖成為主要承載區(qū)。側(cè)壓系數(shù)為1時(shí)連續(xù)“雙殼”支護(hù)和“單殼”支護(hù)巷道效果相差不大，但是隨著側(cè)壓系數(shù)的增大，支護(hù)效果發(fā)生變化。⑷概述了連續(xù)“雙殼”支護(hù)概念與機(jī)理，運(yùn)用力學(xué)公式分別對(duì)“單