基于补偿理论的深部软岩动压巷道破坏机理及控制对策

作者

郭志飚李伟涛何满潮汤建泉
单位

中国矿业大学（北京）深部岩土力学与地下工程国家重点实验室深地空间科学与工程研究院中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院山东科技大学采矿工程研究院
摘要

为解决深部软岩动压巷道易出现大变形的难题，采用室内试验、现场实测和数值模拟等方法，从围岩应力演化对宏微观节理裂隙影响的角度，探究其破坏机理及相应的控制对策.揭示了深部软岩动压巷道的破坏机理为初次支护预应力低、开挖效应和大结构运动.研发了以“恒阻高预应力NPR锚索+多维度注浆+超深孔切顶卸压”为核心的补偿技术体系：首先，利用NPR锚索及时补偿围岩应力，控制节理裂隙扩展贯通.然后，采用多维度注浆增加岩体强度，稳定围岩小结构.最后，应用切顶卸压降低开采扰动，限制大结构运动.工程实践结果表明：补偿支护段与原支护段相比，巷道掘进阶段围岩变形降低约60%,煤层开采阶段围岩变形降低约70%.多维度注浆的平均加固范围约3 m.良好的工程应用效果进一步表明补偿技术体系能有效控制深部软岩动压巷道大变形.
关键词

补偿理论深部软岩动压巷道破坏机理控制对策
基金项目(Foundation)

千米深井动压巷道稳定性控制关键技术研究项目(SKLGDUEK202204)；国家自然科学基金项目(41941018)；
文章目录

1 补偿理论及力学原理
1.1 开挖补偿法及力学原理
1.2 开采补偿法及力学原理
2 深部软岩动压巷道破坏机理
2.1 试验段地质及巷道原支护
2.2 围岩变形及支护破坏特征
2.3 原支护效果评价
2.4 围岩裂隙结构
2.5 深部软岩动压巷道破坏机理
3 基于补偿理论的围岩控制对策
3.1 开挖补偿对策
3.2 开采补偿对策
4 工程应用效果
4.1 补偿支护方案设计
4.2 补偿支护控制效果
5 结论
引用格式

郭志飚,李伟涛,何满潮等.基于补偿理论的深部软岩动压巷道破坏机理及控制对策[J].中国矿业大学学报,2023,52(05):931-942.DOI:10.13247/j.cnki.jcumt.20230014.
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