劉橋一礦Ⅱ66下山巷道群圍巖變形機(jī)理與支護(hù)對(duì)策研究.pdf

1、采用現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查與試驗(yàn)監(jiān)測(cè)、實(shí)驗(yàn)室?guī)r石力學(xué)試驗(yàn)、理論分析和數(shù)值模擬等綜合研究方法，系統(tǒng)地研究了劉橋一礦Ⅱ水平六采區(qū)地應(yīng)力分布特征及其對(duì)巷道布置影響，分析了Ⅱ66采區(qū)下山巷道群圍巖變形失穩(wěn)機(jī)理并提出相應(yīng)控制理論以及具體施工技術(shù)措施。
　　本文首先進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查，掌握下山巷道群各巷道變形破壞特征，進(jìn)行了初步失穩(wěn)分析。通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，掌握了巷道群圍巖物理力學(xué)參數(shù)和地應(yīng)力分布規(guī)律?；诘貞?yīng)力實(shí)測(cè)結(jié)果，采用理論分析和數(shù)值模擬相

2、結(jié)合的方法，得出Ⅱ水平六采區(qū)巷道最佳布置方位角為N269°E或N197°E。理論推導(dǎo)獲得巷道群中軌道下山掘進(jìn)期間圍巖應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)的近似解析解，得出在不考慮蠕變變形前提下其最小變形量為242mm。數(shù)值模擬方面，運(yùn)用FLAC3D建立了可以模擬4煤、6煤回采的Ⅱ66采區(qū)下山巷道群大型數(shù)值模型。在原有支護(hù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，分析了下山巷道群掘進(jìn)期間，各巷道圍巖的應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)演化規(guī)律，結(jié)果顯示:下山巷道群開拓過程中，掘進(jìn)引起的二次應(yīng)力場(chǎng)在巷間圍巖相

3、互疊加，應(yīng)力集中程度顯著增大;巷道空間層位的非對(duì)稱致使巷道變形呈現(xiàn)非對(duì)稱性。在巷道群開拓完成基礎(chǔ)上，分析了4煤和6煤回采影響下巷道群圍巖應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)演化規(guī)律，找出了現(xiàn)有支護(hù)承載結(jié)構(gòu)的薄弱部位，確定了支護(hù)-圍巖承載結(jié)構(gòu)的合理補(bǔ)償位置。采用理論分析和工程類比的方法對(duì)下山巷道群中每條巷道提出相應(yīng)優(yōu)化支護(hù)方案。對(duì)于巖性巷道，提出采用U型鋼+高強(qiáng)高預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿（索）+分步注漿多層次組合方案，該方案尤其注重使用預(yù)緊力錨索在肩窩和幫腳進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)