深厚表土層立井馬頭門(mén)圍巖穩(wěn)定性及控制技術(shù)研究.pdf

1、馬頭門(mén)（井筒與井底車(chē)場(chǎng)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(mén)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(mén)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(yíng)煤礦副立井馬頭門(mén)為研究對(duì)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(chǎng)觀測(cè)的方法，對(duì)深厚表土層立井馬頭門(mén)圍巖穩(wěn)定性及控制技術(shù)進(jìn)行了的

2、研究。
　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)得巖樣力學(xué)參數(shù)，然后利用深部巖體強(qiáng)度準(zhǔn)則和RMR巖體地質(zhì)力學(xué)分類(lèi)方法來(lái)估算巖體的強(qiáng)度，為理論分析、數(shù)值模擬等奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　通過(guò)理論分析手段研究井壁的受力特征，以一個(gè)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(mén)圍巖應(yīng)力分布及其變形特征，得到了“馬頭門(mén)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(guò)數(shù)值模擬計(jì)算，獲得了馬

3、頭門(mén)開(kāi)挖過(guò)程中的應(yīng)力分布規(guī)律及其圍巖變形特征：開(kāi)挖過(guò)程中，馬頭門(mén)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(kāi)挖對(duì)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(hù)+井窩的錨網(wǎng)索噴的支護(hù)方式，通過(guò)對(duì)該方式的數(shù)值模擬分析，驗(yàn)證了該支護(hù)方式在深厚表土層立井馬頭門(mén)支護(hù)中的有效性。
　　通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)效果監(jiān)測(cè)，獲得了楊營(yíng)煤礦支護(hù)結(jié)構(gòu)受力變化特征和錨桿受力變化趨勢(shì)，驗(yàn)證了井筒+底角錨桿支護(hù)+井窩的錨網(wǎng)索噴支護(hù)