弱面影响下深部大断面巷道修护加固技术研究
2021-08-09杨志磊胡海永
山东煤炭科技 2021年7期
杨志磊 汪 鹏 胡海永
(应急管理部信息研究院,北京 100029)
随着开采深度的不断增加,深部地层巷道受“三高一扰动”影响,地应力呈非线性递增,巷道围岩破坏严重,巷道维护工程量和支护投入成本急剧增大。深部巷道多布置在岩性强度较低的砂质泥岩、泥岩等沉积体层中,当围岩含有强度较低、变形较大或受力状况恶化的岩体,即围岩中的软弱夹层、破碎夹层等,则围岩变形产生非均匀性失稳[1-2]。巷道围岩中的软弱面将加剧围岩剪切破坏,增加相邻围岩体的松动破坏范围,严重威胁着巷道正常安全使用[3-4]。
许多学者针对弱面对围岩破坏的影响进行了研究。樊克恭等[5-6]针对半煤岩巷层状结构特征,提出了巷帮“弱结构”的概念,分析了围岩塑性区与松动圈的发育特征,提出了非均称控制理论与技术;张志强[7-8]等采用FINAL软件研究了应力环境、弱面产状等因素对地下硐室稳定性的影响;王襄禹[9]等采用理论分析、数值模拟及工业性试验等方法,研究了弱面影响下深部倾斜岩层巷道变形特征。为应对深部巷道围岩支护,国内外已形成以注浆加固、锚杆(索)支护为核心的成套支护技术体系,并取得了大量巷道失稳机制和控制机理研究成果。
基于以上研究基础,本文以顾桥煤矿-780 m北二采区轨道大巷为工程背景,针对巷道在弱面作用下非均匀大变形现象,采用理论分析、数值模拟及工业性试验相结合的方法,研究深部巷道围岩受弱面影响导致非均称失稳原因,通过数值模拟和现场实测反馈提出弱面作用下围岩维护加固措施,为类似弱面作用下深部巷道围岩加固提供技术支撑。……
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