论文部分内容阅读
随着矿井开采深度的延伸,巷道围岩在深部高应力的作用下,巷道围岩岩性软化特征开始显现,巷道周围出现较大范围的破碎区,巷道围岩稳定性维护的难度加大,即使巷道采用基本支护系统进行强力支护后,在采动等因素影响下,巷道依然出现较大的变形。为了寻求新的支护方法,解决深部巷道变形大、难支护的问题,提出通过再造承载层,使承载层与基本支护共同作用于巷道围岩,从而维护巷道围岩的稳定的巷道围岩控制方法。本文以均质岩体、圆形巷道为前提,结合一定条件下的岩石力学参数,通过数值模拟、相似模拟及理论分析来研究承载层与基本支护之间的关系。其研究内容主要涉及单一承载层或单一基本支护对巷道围岩稳定性的影响、承载层相关参数对巷道围岩稳定性的影响、承载层与基本支护共同作用下对巷道围岩稳定性的影响、承载层与基本支护之间的关系的数值模拟以及理论分析。研究结果表明:给定条件下承载层合适的岩层层位位于巷道中部,其合适的长度为6.0m—稍大于巷道塑性区半径,合适的厚度为600mm—约是其巷道半径的3/10;承载层的存在有利于巷道围岩稳定性的提高,基本支护的强度并不是越高越好;通过承载层+基本支护结构中不同方案的模拟,得到承载层与基本支护之间所存在着相互协调的关系;通过对所假设的承载层+基本支护结构作用下巷道围岩塑性区半径的推导及修正,得到了用来表征承载层与巷道基本支护之间关系的塑性区半径公式。通过对承载层与巷道基本支护之间关系的研究,了解承载层与基本支护之间所存在的协调关系,为通过承载层+基本支护控制深部巷道围岩变形,维护巷道围岩稳定提供了条件。