高应力下卸压巷道围岩破坏机理及卸压过程数值分析.pdf

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1、第34卷第4期矿冶工程Vo1．34No42014年08月MININGAND眦TALLURGICALENGINEERINGAugust2014高应力下卸压巷道围岩破坏机理及卸压过程数值分析①张伟杰，兰思栋(1．长沙有色冶金设计研究院有限公司，湖南长沙410011；2．苍南县鸿基爆破工程有限公司，浙江温州325800)摘要：对高地应力巷道开挖前后应力场状态变化进行了分析，求出了弹塑性区交界处的应力分布状态，发现开挖扰动引起的应力重分布是高地应力巷道破坏的主要原因。运用有限差分数值计算软件FLAC分析了开挖顺序、巷道位置及巷道尺寸对卸压效果的影响，

2、通过模拟发现卸压效果主要与两巷道之间的距离及卸压巷道的尺寸有关，且当卸压巷道直径为2—3m，两巷道距离5—12m时，巷道的卸压效果较好。关键词：高应力；巷道卸压；应力重分布；数值模拟中图分类号：TD322文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．0253—6099．2014．04．008文章编号：0253-6099(2014)04一O034—05FailureMechanismandC0rresp0ndingNumericalAnalysisforSurroundingRockinRoadwaywithHighGroundStres

3、sDuringPressureReliefZHANGWei-jie．LANSi．dong(1．ChangshaEngineering&ResearchInstituteLtdofNonferrousMetallurgy，Changsha410011，Hunan，China；2CangnanHongfiBlastingEngineeringCoLtd，Wenzhou325800，Zhejiang，China)Abstract：Thedifferenceinthestressfieldofroadwaywithhighgroundstressbe

4、foreandafterexcavationwasanalyzedandanalyticalsolutionofstressdistributionintheelastic—plasticareawassolved，fromwhichitisfoundthatthestressredistributionresultingfromexcavationdisturbanceistheprinciplecontributingfactorforthefailureofroadwaywithhighgroundstress．Effectsofexc

5、avationsequence，roadwaylayout，roadwaydimensiononpressurereliefwereanalyzedwithFLAC如software．Thesimulationresultsshowedthatthepressure．reliefeffecthassomethingtodowiththedistancebetweentworoadwaysaswellastheirdimensions．Tworoadwaysbeing2～3mindiameterand5～12mawayfromeachother

6、，representedabetterpressure—reliefeffect．Keywords：highgroundstress；pressurereliefofroadway；stressredistribution；numericalsimulation高地应力巷道出现压顶底鼓现象是井巷工程支护的围岩弱化区，将高采动应力转移到围岩较深部。开中面临的主要难题，在金属矿山中，随着开采深度的增掘专用卸压巷道是在被卸压巷道来压方向开凿卸压巷加，在“三高一扰动”的岩体环境中，浅部表现为硬岩道，截获并分流来压力，减弱下部巷道或硐室压力的技特性的岩

7、层呈现出软岩特性j。深部岩体中应力集术。其中，后两种方法在国内外应用较广。卸压主要中问题凸显，岩爆发生的机率越来越大，仅靠支护手段分为垂直卸压和水平卸压两种，垂直卸压是将竖直方维护巷道稳定已难以奏效，严重影响了矿井的生产接向的应力转移到四周，水平卸压可阻隔水平应力，形成续。因此，维护深部重要巷道的稳定性是矿山生产顺水平应力降低区j。在以往的研究中，主要采用力学利进行的关键。理论分析和工程实践表明，在高地应分析和经验类比法布置卸压巷和确定巷道结构参数，力区或受采动应力影响严重的区域，可以采用巷道卸并没有考虑卸压巷开挖时间、开挖顺序、巷道位置及巷

8、压技术有效的降低巷道围岩压力qJ。道结构参数对岩体应力分布特征及规律的影响。本文常用的卸压方法主要有开槽(孔)应力转移技术、采用FLAC如数值模拟软件对卸压巷道的卸