刘桥一矿Ⅱ66下山巷道群围岩变形机理与支护对策研究

发布时间：2018-10-05 19:52

【摘要】：采用现场地质调查与试验监测、实验室岩石力学试验、理论分析和数值模拟等综合研究方法,系统地研究了刘桥一矿Ⅱ水平六采区地应力分布特征及其对巷道布置影响,分析了Ⅱ66采区下山巷道群围岩变形失稳机理并提出相应控制理论以及具体施工技术措施。 首先进行了现场地质调查,掌握下山巷道群各巷道变形破坏特征,进行了初步失稳分析。通过实验室试验和现场测试,掌握了巷道群围岩物理力学参数和地应力分布规律。基于地应力实测结果,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,得出Ⅱ水平六采区巷道最佳布置方位角为N269°E或N197°E。理论推导获得巷道群中轨道下山掘进期间围岩应力场和位移场的近似解析解,得出在不考虑蠕变变形前提下其最小变形量为242mm。 数值模拟方面,运用FLAC3D建立了可以模拟4煤、6煤回采的Ⅱ66采区下山巷道群大型数值模型。在原有支护设计的基础上,分析了下山巷道群掘进期间,各巷道围岩的应力场、位移场演化规律,结果显示：下山巷道群开拓过程中,掘进引起的二次应力场在巷间围岩相互叠加,应力集中程度显著增大；巷道空间层位的非对称致使巷道变形呈现非对称性。在巷道群开拓完成基础上,分析了4煤和6煤回采影响下巷道群围岩应力场、位移场演化规律,找出了现有支护承载结构的薄弱部位,确定了支护-围岩承载结构的合理补偿位置。 采用理论分析和工程类比的方法对下山巷道群中每条巷道提出相应优化支护方案。对于岩性巷道,提出采用U型钢+高强高预应力让压锚杆(索)+分步注浆多层次组合方案,该方案尤其注重使用预紧力锚索在肩窝和帮脚进行结构补强,以适应巷道非对称变形。现场工业性试验显示,采用该优化支护方案后,下山巷道群围岩变形控制在了合理范围内,可以有效解决刘桥一矿Ⅱ66下山巷道群的失稳问题,为矿井安全高效生产提供保障。
[Abstract]:By means of field geological investigation and test monitoring, laboratory rock mechanics test, theoretical analysis and numerical simulation, the distribution characteristics of in-situ stress and its influence on roadway layout in the second level sixth mining area of Liuqiao No. 1 Coal Mine are systematically studied. The deformation and instability mechanism of surrounding rock of downhill roadway group in 鈪，

本文编号：2254663