煤矿大断面吊装硐室围岩破坏机理及控制
2021-05-21刘小虎
攀枝花学院学报 2021年2期
刘 编,刘小虎,王 蒙
(1.安徽理工大学 土木建筑学院,安徽 淮南 232001;2.淮南矿业集团潘三煤矿,安徽 淮南 232000)
近年来,随着煤矿井下设备的大型化,其检修和吊装工作需要在井下完成,出现了一种新类型的大断面硐室—大断面吊装硐室,断面达90 m2左右。由于煤层附近的岩层多为泥岩,其岩性比较弱,而布置这么大断面类型的硐室,其稳定性值得研究[1]。
针对大断面硐室围岩控制方面主要有以下成果:韦四江等认为高应力作用下的不稳定强流变岩层,支架受力不均等因素是大断面硐室围岩失稳的主因,提出了主动支护与被动支护联合修复方案[2];林惠立等研究表明深部构造复杂区内大断面泵房硐室群采用锚网索喷耦合支护技术,可以有效减小塑性破坏区范围,实现支护体和载荷承载结构的均匀化,防止围岩大块冒落,以及调动深部岩体的强度[3];杨树新等研究得出高地应力环境下硐室开挖围岩应力释放规律[4];杨永康等对层状碎裂围岩特大断面换装硐室施工性态及稳定性进行了分析[5];石广斌等对高地应力下大型地下硐室块体变形特征及其稳定性进行了研究分析[6];康红普等研究了松软破碎硐室群围岩应力分布及综合加固技术[7]。
本文在以往研究基础上,主要研究煤矿井下90 m2大断面硐室围岩破坏机理并进一步提出围岩稳定性控制技术。
1 地质工程条件
1.1 地质概况
根据硐室底层揭露情况和钻孔资料,赋存岩层由下往上依次为:石灰岩平均2.5 m,砂质泥岩平均2.95 m,炭质泥岩平均1.5 m,砂质泥岩平均4.75 m,炭质泥岩平均5.55 m,砂质泥岩平均7 m,细砂岩平均3.65 m,砂质泥岩平均3 m,煤层平均7 m。……
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