裂隙軟巖巷道滲水弱化機(jī)理及穩(wěn)定性控制研究.pdf

1、在各類煤礦軟巖巷道中，層理、節(jié)理、裂隙發(fā)育的巖體常伴隨著大量的地下水存在，而地下水的作用會(huì)促使巖層發(fā)生嚴(yán)重弱化，這種弱化作用在巷道及各個(gè)車場的建設(shè)過程中，常會(huì)引起冒頂?shù)葒?yán)重事故。因此，研究這種裂隙發(fā)育且伴隨地下水存在的軟巖巷道的破壞機(jī)理、支護(hù)方法、支護(hù)形式及支護(hù)參數(shù)，從而找到適用于這類不穩(wěn)定巷道的開挖、支護(hù)、加固、修復(fù)等方面的新技術(shù)，是十分有意義的。
　　本文圍繞著細(xì)微觀形態(tài)下滲水砂巖的礦物組成成分、微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)、水物理化學(xué)作用的

2、破壞機(jī)理及其定量表達(dá)、巷道的滲水情況評(píng)價(jià)、頂板分類、圍巖穩(wěn)定性影響因素以及滲水巷道的彈塑性理論分析進(jìn)行展開，其研究內(nèi)容和主要結(jié)論可歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：
　　（1）組成砂巖、粉細(xì)質(zhì)砂巖和泥巖的成分中，含有多種粘土性礦物，這些礦物有著復(fù)雜的微觀結(jié)構(gòu)，這是導(dǎo)致巷道被破壞的內(nèi)因；巖體與地下水接觸，會(huì)發(fā)生一系列的物理化學(xué)作用，這是導(dǎo)致巷道被破壞的外因。
　?。?）工程中，應(yīng)根據(jù)巷道頂板的巖層情況和頂板之上含水層的情況將滲水巷道分為兩類，并

3、應(yīng)根據(jù)此分類對(duì)巷道的穩(wěn)定性和涌水情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，而不應(yīng)再使用傳統(tǒng)的以富水系數(shù)或礦井涌水量為核心評(píng)價(jià)方法；而影響巷道穩(wěn)定的因素包括：軟弱層的情況、老頂含水砂巖的情況和先期的支護(hù)方案等。
　?。?）對(duì)圓形截面深部滲水砂巖巷道在支護(hù)體施加前后的彈塑性區(qū)應(yīng)力以及位移情況進(jìn)行了推導(dǎo)；將水對(duì)巖體造成的損傷量，用一個(gè)以巖石孔隙度為函數(shù)的張量式Dij進(jìn)行表達(dá)。
　　（4）結(jié)合彭莊煤礦幾處巷道的工程實(shí)例，并使用數(shù)值模擬的方法，對(duì)兩類典型的滲水砂