黄万朋,高延法,王 军

(1.山东科技大学矿业与安全工程学院,山东青岛 266590;2.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083)

扰动作用下深部岩巷长期大变形机制及控制技术

黄万朋1,高延法2,王 军2

(1.山东科技大学矿业与安全工程学院,山东青岛 266590;2.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083)

巷道围岩本身存在一个抗扰动强度,当深部较高的集中应力超过其抗扰动强度时围岩会对外部扰动变得敏感,在围岩内会形成扰动影响区,围岩扰动影响区不断向内部的发育是扰动作用下深部岩巷长期大变形失稳的本质。针对深部开拓岩石巷道,提出以钢管混凝土支架为主体的复合支护技术。钢管混凝土支架具有承载力高、结构稳定等优点,能够给围岩提供一个较大的支护阻力,提高扰动影响区围岩的抗扰动强度,从而保持巷道长期稳定。根据某矿具体地质条件,设计了合理的支护技术措施,选用钢管混凝土支架型号为ϕ194×8的钢管配合C40强度等级的核心混凝土,该支护体系能够给巷道围岩提供1.26 MPa以上的支护强度,工程应用效果良好。

开采扰动;深部岩巷;稳定性控制;钢管混凝土支架;支护设计

深部矿井开采面临 “三高一扰动”(高地应力、高地温、高岩溶水压以及强烈的开采扰动)的复杂力学环境,在较高的地应力场环境中,岩体表现出持续的强流变性,巷道变形具有非常明显的“时间效应”[1-4]。围岩在强流变过程中稳定性变得很差,对外界的扰动影响会非常敏感,此类扰动包括临近煤层的开采、井下放炮震动、顶板岩层断裂、冲击地压等造成的冲击震动。……