近断层巷道开挖稳定性分析与支护技术
2021-02-05史红邈
煤矿安全 2021年1期
史红邈
(潞安化工集团有限公司 王庄煤矿,山西 长治046031)
伴随着我国矿井建设的不断发展,巷道开挖遭遇断层破碎带的工程实例越来越多。由于断层破碎带一般具有强度低、富水性强、透水性大等特点,并与其前后方岩体存在着显著的物理力学性质差异。因此,当巷道穿越断层破碎带时,巷道周边围岩应力场、变形场以及渗流场的变化特征十分复杂,导致巷道突水、坍塌、支护结构失效等问题时有发生,严重制约了煤炭资源的安全高效开采[1-3]。
21 世纪以前,由于巷道掘进技术以及相关理论知识水平相对落后,巷道在施工遭遇断层时往往会发生严重的突水和支护失效事故,这阶段的近断层巷道稳定性相关研究主要集中在施工支护技术的总结实践方面[4-6]。而进入21 世纪以后,物理模型试验、地球物理监测以及计算机科学技术在煤炭开采行业开始高速发展和应用[7-9],这一时期许多学者对不同断层破碎带条件下的岩层防突厚度[10-12]、近断层巷道的围岩变形破坏特征[13-15]以及断层围岩安全施工技术[16-18]展开了大量的研究,取得了许多丰硕的成果。然而,这些研究成果却很少综合考虑巷道围岩稳定性在断层前后的变化发展规律,以及不同支护方式对近断层巷道围岩变形破坏特征的影响,导致巷道穿越破碎带支护成本依旧过高。
以安里煤矿回风大巷为依托,采用FLAC3D对其FD49断层破碎带前后方围岩的应力场、变形场、渗流场以及塑性区进行了系统的分析,并研究了锚杆排间距以及注浆加固范围对巷道围岩变形破坏特征的影响;……
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