長平煤礦東部變電硐室變形破碎機(jī)理及其加固技術(shù)研究.pdf

1、隨著煤礦開采深度的增加，軟巖工程問題日益突出。由于軟巖具有流變性、自承能力差、變形時(shí)間長和變形量大等特點(diǎn)，其支護(hù)工作一直是采礦工程領(lǐng)域的技術(shù)難題。軟巖巷道尤其是處于軟巖工程中的地下硐室，其圍巖穩(wěn)定性控制是采礦科學(xué)亟需解決的問題。
　　本文以山西長平煤業(yè)有限責(zé)任公司長平煤礦東部變電硐室為研究對象，通過理論分析、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)以及數(shù)值模擬，對長平煤礦東部變電硐室圍巖的地質(zhì)力學(xué)條件、變形破碎機(jī)理、變形破壞規(guī)律進(jìn)行了研究，并提出了適用于東部變

2、電硐室的加固方案，主要研究結(jié)論為:
　　(1)詳細(xì)分析了東部變電硐室的圍巖力學(xué)條件和3號(hào)煤及其頂?shù)装宓奈锢砹W(xué)特性:東部變電硐室的下位頂板為松軟破碎泥巖和砂質(zhì)泥巖，上位項(xiàng)板為厚且硬的細(xì)砂巖和中砂巖，底板和兩幫為裂隙發(fā)育、強(qiáng)度較低的3號(hào)煤。
　　(2)從埋深、巖性、巖層結(jié)構(gòu)和采動(dòng)影響方面分析了東部變電硐室的破碎機(jī)理:在圍巖松軟、準(zhǔn)深部高自重應(yīng)力和堅(jiān)硬老頂巖層向采空區(qū)懸伸引起的高采動(dòng)附加應(yīng)力的長期作用下，位于3號(hào)煤層中硐室出現(xiàn)嚴(yán)

3、重變形破壞和底鼓是必然的。
　　(3)采用數(shù)值模擬軟件對影響硐室圍巖穩(wěn)定性的主要因素進(jìn)了研究，得到了硐室圍巖位移變形量和垂直應(yīng)力峰值在各因素下的變化規(guī)律:硐室圍巖位移量和垂直應(yīng)力峰值隨回采工作面老頂垮落角和煤柱尺寸的增大而減小，隨懸頂長度和埋深的增大而增大，硐室埋藏深度對硐室圍巖穩(wěn)定性影響較大。
　　(4)針對東部變電所硐室的圍巖結(jié)構(gòu)和開采條件，提出了破碎圍巖分區(qū)穩(wěn)定全斷面聯(lián)合加固技術(shù):①及時(shí)封閉圍巖，②頂板采用ψ22mm強(qiáng)