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动力扰动下深部巷道卸压孔与锚杆联合支护的数值模拟

2014-04-13宋希贤左宇军王宪

中南大学学报(自然科学版) 2014年9期
关键词:锚杆围岩模型

宋希贤 ,左宇军 ,王宪

(1. 贵州大学 矿业学院,贵州 贵阳,550025;2. 贵州大学 贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室,贵州 贵阳,550025)

矿产资源进入深部开采以后,受“三高一扰动”作用,巷道围岩处于复杂的地质力学环境中,从而使其表现出特有的力学现象,如围岩大变形、强流变特性、脆-延转化、分区破裂等,矿压显现加剧导致常规支护手段难以维持巷道围岩的稳定[1-2]。深部巷道单纯采用加强支护的方法并未取得理想支护效果,应针对围岩特点采用特殊的支护理念和支护手段[3],因此,寻求更加合理的深部巷道支护方式势在必行。国内外经验表明[4-5],卸压技术具有其独特的优越性,特别是在深井巷道支护中可以取得较好的支护效益。在我国应用较多的卸压方法主要有卸压槽法、松动爆破法、开掘卸压巷道或硐室法、跨采法等,而钻孔卸压在国内的研究和应用较少,其中一个主要原因在于对钻孔卸压的机理与效果尚缺少必要的研究[6]。目前研究表明[6-8],钻孔卸压的实质是利用高应力条件下围岩中积聚的弹性能来破坏钻孔周围的岩体,使围岩卸压,能量释放。因此,每一个钻孔周围形成一个比钻孔直径大得多的破碎区,当这些破碎区互相连通后,便能使岩体钻进剖面全部破裂,在巷道围岩深部形成一个弱化区或弱化带,为围岩在应力释放过程中产生的膨胀变形提供一个补偿空间,使巷道周边形成的应力峰值向远离巷道的围岩深部转移。……

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