破碎圍巖條件下大斷面巷道動(dòng)力失穩(wěn)分析.pdf

1、破碎圍巖條件下大斷面巷道開挖(或擾動(dòng))必然形成大范圍采空區(qū)(或開采擾動(dòng)區(qū))，該區(qū)域內(nèi)圍巖介質(zhì)的變形與失穩(wěn)行為及過程很復(fù)雜，主要涉及到開采擾動(dòng)區(qū)范圍內(nèi)圍巖力學(xué)性態(tài)及強(qiáng)度劣化特征、頂部巖層非穩(wěn)態(tài)下沉變形(突變)引起巖層移動(dòng)及水平擠壓變形耦合作用誘發(fā)動(dòng)力學(xué)失穩(wěn)、深層圍巖離層演化至局部化冒落失穩(wěn)等，且其變形從微尺度演化為大尺度(寸)過程具有復(fù)雜的非線性特征，這為工程失穩(wěn)及災(zāi)害防治帶來挑戰(zhàn)。神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)羊場灣煤礦位于西部強(qiáng)震區(qū)域并處于寧東礦區(qū)

2、碎石井勘探區(qū)，巖體節(jié)理與裂隙非常發(fā)育，主采的2＃煤層及頂?shù)装鍘r層松軟破碎，開挖斷面最大達(dá)20.4m2，多次發(fā)生冒落失穩(wěn)現(xiàn)象(最大冒落體積216m3)，嚴(yán)重制約了礦井的安全生產(chǎn)，加劇了采掘接續(xù)緊張，該問題亟需解決。 本研究在綜合分析區(qū)域地質(zhì)特征、巖體空間變異性特征、開采技術(shù)條件和支護(hù)模式的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行了現(xiàn)場工程動(dòng)力失穩(wěn)調(diào)查采樣，通過巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)得出煤巖的力學(xué)特性參數(shù)；結(jié)合室內(nèi)物理相似模擬和數(shù)值模擬試驗(yàn)獲得了巖層移動(dòng)規(guī)律；現(xiàn)場采