朱集矿深井软岩巷道大变形机制及其控制研究
2012-11-02刘泉声
岩土力学 2012年3期
黄 兴,刘泉声,,乔 正
(1. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室,武汉 430071;2. 山东科技大学 土木建筑学院,山东 青岛 266510)
1 引 言
随着对能源需求的增加和开采强度的不断增大,浅部资源日益减少,国内外许多矿山都相继进入深部资源开采状态[1]。与浅部开采相比,深部采区的地质构造、应力场特征、煤岩体的破碎性质与动力响应特征、岩层移动以及能量的积聚释放规律均发生了显著变化,深部矿井动力灾害的致灾机制、触发条件、演化规律以及显现特征均不同于浅部煤矿工程。进入深部开拓阶段后,深部岩体处于“三高一扰动”(高地应力、高渗透压力、高地温梯度和强烈采掘扰动)相互耦合的复杂环境,随之发生的非线性大变形动力现象尤为突出[2-3]。主要表现为巷道变形量大(顶沉、底膨和侧胀等)、变形时间长、围岩破碎严重,支护体(锚杆、锚索等)失效增多,巷道维护十分困难,尤其以底臌问题最为突出。
朱集煤矿-885 m东翼轨道大巷埋深为950 m,巷道开挖后围岩发生了大变形,底臌严重,严重制约矿井安全生产和经济效益。因此,本文将针对该巷道揭示其大变形机制,并提出相应的控制措施。
2 工程概况
淮南矿业集团朱集煤矿-885 m东翼轨道大巷埋深为 950 m,断面形状为直墙半圆拱形,净宽×净高=5.4 m×4.7 m,是连接井底车场与首采区的轨道运输大巷,要求服务年限长,对巷道变形控制严格,关系到该矿的正常生产和运营。围岩主要为花斑泥岩,岩层大致为水平向。……
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