富水软岩斜井局部失稳机理及治理对策.pdf

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1、第38卷第6期煤田地质与勘探V_01．38N0．62010年12月COALGE010GY&EXP10R0NDec．2010文章编号：1001—1986(2010)06．0048．06富水软岩斜井局部失稳机理及治理对策吴学明一，伍永平，一，张建华(1．西安科技大学能源学院，陕西西安710054；2．教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室，陕西西安710054；3．神华宁夏煤业集团，宁夏银川750004)摘要：宁夏清水营煤矿1号回风斜井局部破坏较严重，多次发生大面积顶板冒落。通过对冒落区现场调查，并根据现场工程地质条

2、件，利用有限差分程序法和物理相似模拟实验，分析其顶板局部失稳机理，指出导水裂隙带和剪切变形局部化效应是导致有效应力变化和塑性区失稳的主要原因。提出对于冒落轻重区分别采用“锚一网一钢带一喷+l1号矿工字钢棚梁”联合支护方案。工程效果表明，这种支护技术对于此类围岩是一种有效的经济支护方式。关键词：富水软岩；斜井；局部失稳；治理对策中图分类号：TD82文献标识码：ADOI：10．3969~．issn．1001．1986．2010．06．010Localinstabilitymechanismandcountermeas

3、uresforinclined-shaftwithwater．abundantsoftrockWUXueming，WUYongping，ZHANGJianhua~(1．EnergyandResourceSchool，Xi"anUniversityofScienceandTechnology，Xi"an710054，China；2．KeyLaboratoryofWesternMineandHazardPrevention，ChinaMinistryofEducation，xf"an710054，China；3．Sh

4、enhua—NingxiaCoalIndustryGroup，Yinchuan750004，China)Abstract：The1stairreturninclinedshaftofQingShuiYingmineinNingxiahasbeenseriouslydamagedlocally，rooffallhasoccurredformanytimesinlargearea．Throughon—siteinvestigationinfallingareatoexplorethereasonsfordestruc

5、tion，andaccordingtotheengineeringgeologicalconditionsofthesite，finitediferencepmcedureandphysicalsimilaritysimulationexperimentswereusedtoanalyzethelocalinstabilitymechanismoftheroof,itWasidentifiedthattheeffectoflocalizationofwater-conductingfracturedzoneand

6、deformationWasthemainreasoninducingchangeofef-fectivestressandinstabilityofplasticzone．Aimedatareaswithlightandseriousfalling，thejointsuportprogramof“bolt-stelnet-stelbelt—gr0uttingandno．11mine—stelshelfbeam'’Wasproposed．Engineeringresultsshowedthatthesupponi

7、ngtechnologyforthistypeofsurroundingrockwaseffectiveandeconomic．Keywords：water-abundantsoftrock；inclined·shaft；localinstability；countermeasures局部失稳冒落是构造裂隙岩体井筒中常见的、存以(粗、细、粉)砂岩、泥岩、砂质泥岩为主，岩石较在安全隐患的、突发性工程事故，对其进行研究意义松散，抗压强度低；岩块的坚固性系数在0．001-3．58；重大I。工程实践表明，软岩的工程性质明

8、显有别岩体的结构、组织及所处的地质环境多表现为软弱、于其他类型的岩土体，特别是在水环境作用下，软岩风化、碎裂、多相网状结构节理面，遇水弱化或膨胀。的物理力学性质变化明显，尤其在水的物理冲蚀作用因此，普通的治理对策难以达到控制此种局部冒落的下发生结构破坏，极易软化甚至崩解，继而强度降低。真正效果。通过对清水营矿1号回风斜井顶板局部失当前，对小范围井筒冒落治理的主要方法有锚杆