巴音煤礦斜井穿軟巖支護(hù)技術(shù)研究.pdf

1、軟巖種類多樣,不同類型軟巖的變形機(jī)制不同,其破壞機(jī)理復(fù)雜,軟巖巷道支護(hù)成為巖層控制技術(shù)難題之一。軟巖的支護(hù)根據(jù)其圍巖類型、圍巖變形和失穩(wěn)規(guī)律不同,需要采取不同的支護(hù)原則和支護(hù)方案。本文針對(duì)巴音煤礦軟弱-破碎復(fù)合型軟巖斜井支護(hù)難題,采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、數(shù)值計(jì)算和理論分析相結(jié)合的方法開展研究,取得了一下主要研究成果和認(rèn)識(shí):
　　(1)在工程地質(zhì)調(diào)查和圍巖物理力學(xué)參數(shù)測(cè)定的基礎(chǔ)上,確定了工程區(qū)域的巖體力學(xué)特征,得出煤層及其頂板其圍巖屬于“軟弱

2、—破碎”復(fù)合型軟巖,揭示圍巖變形速度快、來壓迅速、易發(fā)生冒落是導(dǎo)致井筒變形破壞嚴(yán)重和支護(hù)困難的主要原因。
　　(2)通過現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè),掌握了井筒圍巖變形破壞特征是①煤層在井筒頂部時(shí),圍巖變形破壞迅速,掘進(jìn)后就出現(xiàn)了冒落,甚至出現(xiàn)“抽冒”現(xiàn)象;②煤層在井筒兩幫或底部時(shí),井筒頂部圍巖出現(xiàn)脫落,四周收斂面積大。根據(jù)井筒圍巖變形破壞特征,從圍巖性質(zhì)和支護(hù)方式等方面分析井筒變形破壞的原因,提出了“利用圍巖自穩(wěn),高強(qiáng)支護(hù),整體控制”的支護(hù)原則。<

3、br>　　(3)運(yùn)用MIDAS/GTS三維有限元數(shù)值模擬軟件,對(duì)井筒無支護(hù)情況進(jìn)行了模擬分析,得到了斜井在不同斷面情況下的應(yīng)力分布及圍巖變形規(guī)律。
　　(4)根據(jù)“極限自穩(wěn)平衡拱”理論提出“減小自穩(wěn)平衡拱的發(fā)育,控制自穩(wěn)平衡拱內(nèi)巖體的穩(wěn)定性”的支護(hù)理念。結(jié)合圍巖力學(xué)性質(zhì)和井筒圍巖變形規(guī)律,分別提出兩種不同支護(hù)方案,并采用數(shù)值模擬對(duì)支護(hù)方案進(jìn)行分析和優(yōu)化。
　　通過巴音煤礦支護(hù)實(shí)踐與實(shí)測(cè)表明,提出的支護(hù)方案能夠有效控制軟巖井筒