基于围岩松动圈现场测试的深部软岩巷道支护技术优化.pdf

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1、笫32卷第1期矿冶工程V01．32№12011年O2月MINGANDMETALLURGICALENGINEERINGFebruary2012基于围岩松动圈现场测试的深部软岩巷道支护技术优化①万串串，李夕兵，马春德(中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙410083)摘要：采用围岩松动圈支护理论，在支护设计前，用BA—I1型围岩松动圈测试仪对马路坪矿640中段运输大巷新开挖的20113巷道进行了围岩松动圈测试，并用数值模拟的方法对测试结果进行了验证。对目前使用的支护形式进行了优化设计，并在640中段运输大巷进行了工业

2、性试验，试验结果表明，改进的支护形式是最优的，为马路坪矿深部开拓工程的支护设计提供了技术参考。关键词：松动圈；现场测试；软岩巷道；支护技术中图分类号：TD353文献标识码：A文章编号：0253—6099(2012)01—0012—05OptimizationofSupportTechnologyforDeepSoftRockRoadwayBasedonFieldMeasurementofExcavationDamageZoneWANChuan—chuan，LIXi—bing，MAChun—de(SchoolofR

3、esourcesandSafetyEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，Hunan，China)Abstract：Byadoptingsupporttheorybasedonexcavationdamagezone，theextentofexcavationdamagezonewasmeasuredwithBA——lIloosezonetesterforthenewlyexcavated20mroadwayin640mleveltransportati

4、onroadway．Testresultswereverifiedwithnumericalsimulationmethods．Theexistingsupportmethodwasoptimizedandancommer—cialtestwasperformedfor640mleveltransportationroadway．Testresultsshowthattheimprovedsupportmethodisthebest，whichcanprovidetechnicalreferencesforsup

5、portdesignsofdeepdevelopmentworksinMalupingMine．Keywords：excavationdamagezone；fieldmeasurement；softrockroadway；supportmethod随着我国浅部资源的开采殆尽及国民经济建设对程中所产生的碎胀(变形)压力是支护的主要荷载。矿产资源需求的不断增加，采矿必然向深部发展。据因此支护设计前确定开挖围岩的松动圈范围及特征具完全统计，国外开采超千米深的金属矿山有8O多有重要的工程意义。本文正是基于这样的思想，对贵

6、鹰，其中南非金矿最深开采深度超过4000ml1J。在州开磷集团下属马路坪矿深部软岩巷道进行了支护设我，近年来也有一批金属矿山进入深部开采，如金川计的优化。二矿区采深已接近1000m，冬瓜山铜矿已建成2条超1围岩松动圈支护理论与测试原理1000in的竖井来进行深部开采，红透山铜矿的开采也已进入900～1100m深度等J。深部开采时，岩体处1．1围岩松动圈支护理论“三高一扰动”的复杂力学环境下，往往呈现出工程国外对于地下工程松动圈的研究较早，实践及理软岩特性，表现出围岩收敛变形大、持续时间长、表部论成果较为丰富，主要

7、有代表性的是：普罗托奇亚科夫破碎严莺等特征，造成工程灾害频出，如冒顶、片帮、底的自然平衡拱学说；太沙基的楔形拱学说；日本学者池鼓等。因此，深部软岩巷道的支护问题已成为制约深田和彦等人根据岩体波速和岩石波速得到松动圈的经部开采的瓶颈。验公式，与实际较为接近；印度学者Duke等人从弹塑众所周知，地下工程开挖后会在其断面空间形成性分析出发，发展了图示法确定松动圈的半径，但只停一定范围的环状破碎带，即围岩松动圈。根据围岩留在理论阶段；前苏联学者Shemyakin等人提出了不松动圈支护理论，弹塑性状态的围岩理论上不需要支连

8、续区的概念，给出了不连续区厚度计算的经验公护；当围岩进入到破碎状态之后，松动圈形成和发展过式l6j。这些理论均是在2O世纪90年代之前提出的，收稿日期：2011-08-23基金项目：国家“973”计划资助项目(2010CB732004)；国家自然科学基金重点项目(50934006)作者简介：万串串(1988一)，男，江西南昌人，硕士研究生，主要从事采矿方法、井巷支护和地压