深井软弱围岩巷道联合修复补强加固技术研究

来源 :安徽理工大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:rentianyou123
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我国的能源消耗比例中,煤炭占比达到了70%左右,所占比例相当之大,且随着经济社会的发展,社会对煤炭的需求量越来越大,为满足社会发展需求,巷道的开挖也越来越深。随着开采深度的增加,巷道围岩与支护结构所承受的地应力也越来越大,深井巷道也很容易发生变形和破坏。处于浅层巷道的坚硬围岩,在深井中由于受到高地压的作用,会变成质地松软的软弱围岩。在浅层巷道中有效安全的支护方法,在深井中采用同样的支护方案极大可能会发生安全生产事故,种种原因都加大了深井软岩巷道的支护难度。对于一些已经发生严重变形,甚至威胁安全生产的巷道,采取科学有效的修复补强方法对其进行修复加固,对于恢复其安全生产,具有重大的经济意义。文章重点分析了软岩巷道的蠕变规律及变形控制机理部分,软岩巷道的变形控制思想应该从抑制围岩松动圈发展、减弱围岩蠕变动力与控制底臌这几方面进行控制。抑制松动圈的发展首先应从提高支护结构的强度入手,支护结构的强度越大,松动圈的范围将会越小,支护结构最终所承受的压力也将会越小。相反,支护强度越小的巷道,松动圈的范围也会越大。抑制围岩的蠕变应该从改善围岩性质、提高支护结构强度和降低应力集中程度几方面进行控制。控制底臌应该从排尽底板水、增大围岩质点最小主应力和降低围岩应力集中程度进行控制。本文以袁店一井-740m水平101轨道大巷为研究对象,通过查阅资料、现场调查、实验室实验、理论分析等方法对该轨道大巷的围岩成分和变形性质做了一定讨论和研究。根据该巷道变形破坏的实际情况,提出“U型钢棚架+补强锚杆锚索+短梁+注浆+钢筋网+混凝土喷层”联合修复补强加固技术。并运用ABAQUS软件对巷道进行模拟实验,结合巷道在修复补强前后所观测的累计变形量和变形速度,以检验采用的修复补强手段是否合理有效,对我国深井软岩巷道变形失稳的治理提供一些新的参考与经验。
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