千米深井巷道群穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著淺部資源的日益枯竭，超千米深井開采將成為我國煤炭資源的主要來源。在深部礦井的建設(shè)中，煤礦巖巷作為主要的運(yùn)輸、軌道、通風(fēng)巷道，是連接采區(qū)的主要巷道，相互之間聯(lián)系密切，構(gòu)成了復(fù)雜的深井巷道群體系。深部高地應(yīng)力和巖體低強(qiáng)度的矛盾問題造成了巷道群開挖后圍巖整體穩(wěn)定性的一系列問題。本文以深部巷道群的穩(wěn)定性為研究目標(biāo)，通過自定義本構(gòu)模型嵌入數(shù)值軟件對(duì)巷道群的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，分別從巷道群布置方式、開挖順序、支護(hù)對(duì)策三個(gè)方面進(jìn)行研究，對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行

2、評(píng)價(jià)并得出有工程意義的結(jié)論。主要內(nèi)容如下：
　　1)首先針對(duì)深部煤礦巷道群產(chǎn)生的大變形的圍巖進(jìn)行試驗(yàn)的數(shù)據(jù)整理，獲得結(jié)果分析并進(jìn)行了強(qiáng)度參數(shù)隨圍巖和等效塑性應(yīng)變的變化關(guān)系擬合，建立了反映巖石峰后碎脹變形的漸進(jìn)破壞本構(gòu)模型，在巖土工程數(shù)值軟件FLAC3D中進(jìn)行了數(shù)值實(shí)現(xiàn)和模型驗(yàn)證，證明了其有效性。
　　2)從巷道群的布置方式、施工順序、支護(hù)優(yōu)化三個(gè)方面對(duì)深部煤礦巷道群穩(wěn)定性進(jìn)行了大量的數(shù)值模擬分析研究。首先對(duì)品字形、一字型、斜

3、一字型的布置方式進(jìn)行模擬分析，得出最優(yōu)的品字形布置方式；然后針該布置方式進(jìn)行了不同開挖順序的計(jì)算分析，得出合理的開挖方案；最后針對(duì)開挖巷道對(duì)鄰近巷道的擾動(dòng)影響，進(jìn)行了支護(hù)方式和時(shí)機(jī)的模擬分析，得出了一些有意義的結(jié)論。
　　3)以淮南朱集煤礦-960m東翼巷道群為工程實(shí)例，在前述漸進(jìn)破壞本構(gòu)模型、巷道群的穩(wěn)定性研究的基礎(chǔ)上，對(duì)鄰近巷道開挖擾動(dòng)下支護(hù)對(duì)策進(jìn)行研究。通過數(shù)值仿真分析和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)分析，從理論和實(shí)踐上證明了該方案的有效性