超大断面硐室围岩变形破坏机理及控制_中国煤炭行业知识服务平台

超大断面硐室围岩变形破坏机理及控制

作者

肖同强李化敏杨建立蒋绍永
单位

河南理工大学能源科学与工程学院山西潞安环能股份公司王庄煤矿
摘要

针对断面面积近100 m2的大采高支架换装硐室,采用现场观测、数值模拟等方法分析其变形破坏机理:硐室断面增大致使围岩破碎区、塑性区增大,超大断面硐室塑性区半径达到普通断面硐室的2.2倍;断面增大引起掘进扰动应力增高,而锚杆加固厚度小、初期支护阻力小致使软弱围岩严重变形破坏。针对支架换装硐室0~2.5 m的破碎区、2.5~8.0 m的塑性区,提出了分区耦合支护围岩稳定控制原理:硐室围岩由浅至深破坏程度逐渐减小,达到稳定所需支护强度逐渐减小,采用高强高预紧力"锚杆、注浆锚索、锚索"支护及"分区注浆加固"技术,可形成针对破碎区、塑性区和弹性区的3个相互联系的承载圈,从而满足各个分区支护强度需要,实现支护结构和围岩共同承载,保证围岩稳定。
关键词

超大断面软弱围岩变形破坏机理分区耦合支护
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目(51204167)；河南理工大学博士基金资助项目(B2012-081)；