沿空留巷圍巖注漿數(shù)值模擬與合理注漿時機(jī)研究.pdf

1、沿空留巷巷道圍巖長期處于高支承壓力狀態(tài)，極易發(fā)生大變形和失穩(wěn)。單一的錨桿支護(hù)已不能滿足工程正常生產(chǎn)的要求?，F(xiàn)場工程實踐經(jīng)驗表明，錨、注聯(lián)合支護(hù)對巷道圍巖支護(hù)效果比較好，然而注漿時機(jī)的選擇對注漿效果影響很大，決定著注漿工程甚至沿空留巷的成功與否。本文采用理論分析、數(shù)值模擬研究相結(jié)合的方法，對動態(tài)數(shù)值模擬注漿方法和沿空留巷圍巖合理注漿時機(jī)進(jìn)行了研究。主要研究工作包括以下方面。
　　基于已有研究成果，分析了沿空留巷巷道圍巖上的應(yīng)力演化過

2、程及錨桿支護(hù)作用失效的原因，分析了注漿對圍巖及錨桿支護(hù)作用的補(bǔ)強(qiáng)作用；確定了注漿圍巖加固參數(shù)及可注漿范圍的判定依據(jù)。
　　通過運(yùn)用FLAC3D數(shù)值模擬軟件內(nèi)置的應(yīng)變軟化本構(gòu)模型和FISH語言構(gòu)建了動態(tài)注漿數(shù)值模擬方法，能夠自動根據(jù)塑性應(yīng)變率大小確定可注漿范圍煤巖體注漿后強(qiáng)度提高幅度大小。通過數(shù)值模擬，得到了注漿前沿空留巷巷道煤幫破碎區(qū)寬度、錨桿支護(hù)前后變形量差值、可注漿區(qū)域內(nèi)圍巖的體應(yīng)變量、孔隙率、滲透系數(shù)的平均值在工作面采動影響

3、下的變化規(guī)律：隨工作面推進(jìn)，可注漿區(qū)域內(nèi)圍巖的平均體應(yīng)變量、孔隙率、滲透系數(shù)的平均值變化呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢，在滯后工作面10m位置處達(dá)到峰值；煤幫破碎區(qū)寬度在工作面后方10m位置也達(dá)到了錨桿支護(hù)范圍的邊緣。因此，將滯后工作面10m作為沿空留巷煤幫合理的注漿時機(jī)。最后，運(yùn)用數(shù)值模擬得到的不同注漿位置注漿后該位置的最終位移量進(jìn)行了驗證。并且進(jìn)一步對距工作面不同位置的頂板進(jìn)行了注漿數(shù)值模擬研究，通過分析比較各個注漿時機(jī)圍巖穩(wěn)定后的最終下