高應(yīng)力破裂巖體條件下錨網(wǎng)支護(hù)研究.pdf

1、小官莊鐵礦礦體埋藏比較深，礦體上部覆巖形成的自重應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力造成巷道地壓大，礦巖軟破，不具有承載能力，礦體的傾角較緩，礦體總承載而積大，空區(qū)跨度比較大。礦體上下盤(pán)礦巖邊界不規(guī)整，礦體內(nèi)夾層疊現(xiàn)，且很不穩(wěn)固。通過(guò)對(duì)小官莊鐵礦二采區(qū)-335m水平進(jìn)路和聯(lián)巷圍巖的錨網(wǎng)噴支護(hù)情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)采準(zhǔn)巷道圍巖地壓大、巖體破碎以及受采動(dòng)影響造成巷道圍巖變形、破壞嚴(yán)重。并對(duì)巷道地壓顯現(xiàn)機(jī)理、錨網(wǎng)噴支護(hù)理論和噴射混凝土破壞進(jìn)行力學(xué)分析，進(jìn)而提出采用

2、錨網(wǎng)支護(hù)對(duì)巷道圍巖進(jìn)行支護(hù)，對(duì)錨網(wǎng)支護(hù)作用機(jī)理進(jìn)行研究，提出在高應(yīng)力破裂巖體內(nèi)采用錨網(wǎng)支護(hù)的可行性方案。結(jié)合41聯(lián)巷圍巖的實(shí)際情況，計(jì)算錨網(wǎng)支護(hù)力學(xué)參數(shù)，并應(yīng)用快速拉格朗日有限元程序FLAC對(duì)錨網(wǎng)支護(hù)進(jìn)行數(shù)值分析，驗(yàn)證采用高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨網(wǎng)支護(hù)參數(shù)的合理性；進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)試驗(yàn)，對(duì)錨網(wǎng)支護(hù)可靠性進(jìn)行分析，現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)錨網(wǎng)支護(hù)效果明顯，能夠滿足生產(chǎn)需要，并且其經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益顯著。 (1)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)地壓顯現(xiàn)調(diào)查(包括錨網(wǎng)噴支護(hù)破壞情況

3、、中深孔變形情況、兩進(jìn)路之間間柱破壞情況和巷道破壞模式)及巷道圍巖變形觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)巷道變形量大，采用錨網(wǎng)噴支護(hù)巷道，圍巖變形持續(xù)不停地增長(zhǎng)，巷道變形時(shí)間效應(yīng)十分明顯，圍巖變形隨時(shí)問(wèn)延長(zhǎng)而無(wú)收斂；在錨噴支護(hù)的巷道中，巷道圍巖變形監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，隨時(shí)間變化，在圍巖徑向交替出現(xiàn)拉、壓應(yīng)變區(qū)域；采場(chǎng)巷道周邊應(yīng)力分布極不均勻，造成巷道主要破壞形式有以下三類(lèi)：兩幫鼓脹擠出；頂沉底鼓；全斷面收縮。在支承壓力區(qū)地段，松破礦巖掘支十分困難，以致于炮孔變形嚴(yán)重

4、，影響錨桿安裝與爆破裝藥。 (2)借助東北大學(xué)巖石破裂與失穩(wěn)研究中心的巖石破裂過(guò)程分析系統(tǒng)(RFPA20)，對(duì)小官莊鐵礦無(wú)底柱分段崩落法的不同開(kāi)挖順序?qū)ο锏婪€(wěn)定性的影響，兩進(jìn)路之間間柱的破壞機(jī)理以及巷道破壞模式進(jìn)行數(shù)值分析，同時(shí)考慮巖石的蠕變特性，研究蠕變巖體在不同開(kāi)挖順序時(shí)巷道圍巖應(yīng)力分布情況。隨著不同水平巷道開(kāi)采的進(jìn)行，巷道周?chē)膽?yīng)力場(chǎng)也在不斷地發(fā)生轉(zhuǎn)移，在開(kāi)始開(kāi)挖地第一個(gè)水平開(kāi)挖的巷道的圍巖破壞比較嚴(yán)重，隨著其他巷道的逐步

5、開(kāi)挖，開(kāi)始其應(yīng)力在同一個(gè)水平進(jìn)行轉(zhuǎn)移，但隨著開(kāi)挖的進(jìn)行，其應(yīng)力開(kāi)始逐步向深部發(fā)生轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致兩進(jìn)路之間的間柱出現(xiàn)應(yīng)力集中，進(jìn)而導(dǎo)致巷道及其圍巖發(fā)生破壞。同時(shí)通過(guò)對(duì)兩進(jìn)路之間的問(wèn)柱破壞模式進(jìn)行研究，其間柱的破壞形式主要是以剪脹破壞為主；(3)對(duì)噴射混凝土的破壞機(jī)理進(jìn)行力學(xué)分析，對(duì)砂漿錨桿作用機(jī)理與樹(shù)脂錨桿的作用機(jī)理進(jìn)行區(qū)別，研究了錨網(wǎng)支護(hù)的作用機(jī)理，以及錨網(wǎng)支護(hù)與圍巖共同作用機(jī)理，提出在高應(yīng)力破裂巖體條件下，采用無(wú)噴射混凝土支護(hù)作用的可行性