• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
深井沿空掘巷围岩变形破坏特征及控制技术研究
  • 作者

    程利兴康红普姜鹏飞李文洲杨建威郑仰发伊康

  • 单位

    中国矿业大学(北京)能源与矿业学院煤炭科学研究总院开采研究分院中煤科工开采研究院有限公司天地科技股份有限公司开采设计事业部

  • 摘要
    针对深井高应力软岩巷道变形量大、变形持续时间长、巷道难支护等问题,以口孜东矿沿空巷道为工程背景,通过现场调研、地应力测试、矿物成分分析及巷道围岩力学性能测试等手段,揭示高地压、强扰动是巷道产生大变形破坏的主要动力源,低抗载性围岩破裂加剧了巷道围岩的结构风化和强度劣化,加剧了巷道扩容变形,构成巷道产生大变形的主要内因;巷道断面不合理,支护强度低,加剧了巷道围岩扩容变形,构成巷道大变形的主要外因。从巷道破坏模式方面分析巷道5种典型变形破坏特征及发生机制;通过现场观测,揭示巷道表面变形的空间非对称性、不同深度围岩变形的跳跃性,以及巷道围岩内部结构劣化的非均匀性和跳跃性;总结了巷道大变形机理是高应力驱动下塑性区劣化后的围岩产生显著的流变与强烈的扩容变形,加速了巷道的变形失稳。提出口孜东矿沿空掘巷以"高预应力主动支护、注浆改性加固、强帮护顶"为核心的沿空掘巷支护技术,现场监测表明,该支护方案可有效控制深部高应力软岩巷道变形。
  • 关键词

    千米深井高应力大变形软岩巷道沿空掘巷

  • 基金项目(Foundation)
    国家重点研发计划项目(2017YFC0603003);
  • 文章目录
    1 工程概况
    1.1 矿井工程概况
    1.2 巷道支护概况
    2 巷道大变形影响因素分析
    2.1 地应力测试分析
    2.2 巷道围岩黏土矿物成分测试
    2.3 巷道围岩物理力学性质分析
    3 高应力软岩巷道变形破坏特征
    3.1 巷道围岩变化破坏特征分析
    3.2 巷道围岩变形数值分析
    4 深井大变形巷道变形观测分析
    4.1 巷道表面收缩变形分析
    4.2 不同深度围岩时效变形特征分析
    4.3 巷道围岩结构劣化特征分析
    5 高应力大变形软岩巷道支护方案研究
    5.1 关键控制原理
    5.2 支护方案
    6 结论
  • 引用格式
    程利兴,康红普,姜鹏飞,李文洲,杨建威,郑仰发,伊康.深井沿空掘巷围岩变形破坏特征及控制技术研究[J].采矿与安全工程学报,2021,38(02):227-236.
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