深部高应力软岩巷道注浆时机优化分析
本文选题:深部高应力 + 软岩巷道 ; 参考:《中南大学学报(自然科学版)》2017年10期
【摘要】:基于支护-围岩共同作用原理分析,揭示朱集西煤矿深部高应力软岩巷道围岩收敛变形与支护强度及围岩自承力的变化关系,获得巷道围岩位移与支护强度的关系曲线。采用FLAC3D内嵌的Fish语言编程,提取巷道围岩塑性区、拉伸破坏区及剪切破坏区体积数,揭示不同岩性与埋深条件下巷道围岩变形和塑性区扩展随应力释放率的演化规律,再现巷道围岩从局部破坏直至整体失稳破坏的演化过程,提出以应力释放率阈值作为判定注浆时机的指标。研究结果表明:确定当围岩变形量为150 mm时,实现存储于围岩内变形能的充分释放及围岩自承力的最大利用。采用应力释放率阈值60%和围岩变形量150 mm作为判定注浆时机的指标是合理的,两者可相互验证。提出"锚网索喷+注浆+底板锚注"联合支护技术方案,解决了深部高应力软岩巷道支护难题,验证了所确定的注浆时机是合理、可行的。
[Abstract]:Based on the analysis of the principle of support and surrounding rock, the relationship between the deformation of the surrounding rock and the supporting strength and the self bearing force of the surrounding rock is revealed in the deep high stress soft rock roadway in the coal mine of Zhu Ji Xi. The relation curve of the surrounding rock displacement and the support strength is obtained. The plastic area of the surrounding rock of the roadway, the tensile failure area and the tensile failure area are extracted by the Fish language embedded in FLAC3D. The volume number of the shear failure area reveals the evolution of the deformation and plastic zone expansion of the roadway surrounding rock and plastic zone under the conditions of different lithology and depth, and reproduces the evolution process of the roadway surrounding rock from the local failure to the overall instability failure, and puts forward the threshold of the stress release rate as the index to determine the timing of the grouting. When the deformation of rock is 150 mm, it can fully release the deformation energy stored in the surrounding rock and the maximum use of the self bearing force of the surrounding rock. It is reasonable to use the stress release rate threshold 60% and the surrounding rock deformation amount 150 mm to determine the timing of the grouting. The two can be verified by each other. The support problem of deep soft rock roadway with high stress is determined, and the timing of grouting is verified to be reasonable and feasible.
【作者单位】: 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;山东大学岩土与结构工程研究中心;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51704280,51579239,51574223) 中国博士后科学基金资助项目(2015M580493,2017T100420) 山东省土木工程防灾减灾重点实验室开放课题(CDPM2014KF03)~~
【分类号】:TD353
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,本文编号:2002292
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