西部富水軟弱圍巖大斷面馬頭門圍巖失穩(wěn)機理研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的快速增長，對能源的需求量也日益增加，尤其是以煤炭為主的能源消耗量巨大。淺部煤炭資源漸趨枯竭，在今后的時間里，對深部煤炭資源的開采已成為一種發(fā)展趨勢。
　　由于煤礦開采深度大，圍巖應(yīng)力大、地溫高，圍巖表現(xiàn)出明顯的大蠕變、非線性變形特征。巖體的蠕變特性是指工程巖體在受到施工擾動時，巖體變形需要經(jīng)過一段較長的時間才會達到相對穩(wěn)定的狀態(tài)。但這種相對穩(wěn)定的狀態(tài)也會由于下一次的施工擾動打破而再經(jīng)歷一段時間再次重新進入穩(wěn)定，在這個

2、過程中，圍巖應(yīng)力也會出現(xiàn)重分布的現(xiàn)象。同時，大量的工程實踐表明，地下水對地下工程的穩(wěn)定性有重大的負面影響，由于地下水的作用導(dǎo)致的工程事故也常有發(fā)生。由于巖體是一種可變形的多孔介質(zhì)材料，圍巖在受到擾動后的應(yīng)力重分布過程中，圍巖會發(fā)生變形，而圍巖的變形就會直接影響到巖體的孔隙構(gòu)造，從而導(dǎo)致巖體內(nèi)部孔隙發(fā)生改變，地下水的滲流路徑發(fā)生變化，流體滲流場受到影響。同時，流體滲流場的改變也會反過來對巖體的應(yīng)力場產(chǎn)生影響。
　　本文以塔然高勒副井

3、馬頭門為工程背景，通過數(shù)值計算，分析了圍巖失穩(wěn)機理，并具體分析了巖體埋深、巖體孔隙率、側(cè)壓力系數(shù)和巖體孔隙水壓力對圍巖穩(wěn)定性的影響，結(jié)果表明:在流固耦合作用下，巖體的埋深和孔隙水壓力對圍巖的穩(wěn)定性影響較大，在工程中應(yīng)予以重點考慮。同時，本文還針對塔然高勒副井馬頭門圍巖穩(wěn)定性及馬頭門的支護設(shè)計進行了數(shù)值計算，并對現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)果表明，設(shè)計支護方案能滿足圍巖穩(wěn)定性的要求，結(jié)構(gòu)安全可靠。
　　本文最后針對圍巖的蠕變特性，結(jié)合圍