高水平构造应力巷道围岩稳定性数值模拟分析及控制.pdf

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1、第25卷第9期中国矿业Vo1．25，No．92016年9月CHINAMININGMAGAZINESep．2O16高水平构造应力巷道围岩稳定性数值模拟分析及控制秦万能，梁红书(贵州省有色金属和核工业地质勘查局三总队，贵州遵义563000)摘要：为了解决高水平构造应力条件下巷道围岩易失稳的难题，采用数值模拟的研究方法，分析了两种支护形势下巷道围岩响应特征，提出了巷道底板采用锚索束注浆加固的治理方案，并结合数值模拟进行现场工业性试验。结果表明：巷道围岩原支护方式对巷道的顶板及两帮起到较好支护效果，但巷道底鼓量较大；在进行底板锚索束注浆加固支护

2、后，顶底板累计移近量为142mm，两帮的移近量为123mm，较原支护围岩断面整体收缩减小48左右，底板锚索束整体补强作用显著，能够有效控制巷道底鼓增大趋势，保证了巷道围岩的完整性和稳定性。关键词：构造应力；数值模拟；巷道围岩；工业性试验；支护强度中图分类号：TD353文献标识码：A文章编号：1004—405I(2016)09—0116-07Numericalmodelinganalysisandcontrolforroadwaysurroundingrockstabilitywithhighhorizontaltectonicstres

3、sQINWan—neng，LIANGHong—shu(TheThirdTeam，Non-FerrousMetalsandNuclearIndustryGeologicalSurveyBureauofGuizhouProvince，Zunyi563000，China)Abstract：InordertOsolvetheproblemofsurroundingrockinstabilityundertheconditionofhighhorizontaltectonicstress，thecharacteristicsofroadwaysu

4、rroundingrockisanalyzedintwosupportingsituationbythemethodofnumerica1simulation，andthetreatmentschemethatroadwayfloorusestheanchorbeamofgroutingreinforcementisproposed，atthesametimetheindustrialtestiscarriedonwithnumericalsimulation．Theresultsshowthattheoriginalsupportwa

5、yplaysagoodsupportingeffectforroofandtWOsidesoftheroadway，buttheamountoffloorheaveofroadwayisbigger；aftertheanchorbeamofgroutingreinforcementhasbeenusedinroadwayfloor，thecumulativedisplacementofrooftoflooris142mm，andtWOsidesroadway’Scumulativedisplacementis123mm，whichdec

6、reasesabout48comparedwiththeoriginalsupportingsection，theeffectofintegralreinforcingactioninflooranchorbeamisobvious．Theincreaseoffloorheaveofroadwaycanbecontrolledeffectively，andtheintegrityandstabilityofthesurroundingrockofroadwayisensured．Keywords：tectonicstress；numer

7、icalsimulation；surroundingrock；industrialtest；supportstrength构造应力是巷道围岩应力重要组成部分，多是挖后围岩应力集中程度低，造成的破坏范围较小，沿水平方向，具有较强的区域性特征。随着巷道埋简单支护体即可达到控制目的，而深埋巷道多处在深不断加大，巷道围岩出现的膨胀软岩底鼓，冲击断裂褶曲构造较多的复杂地质环境下，此时构造应地压以及支护体严重破坏等地质灾害与构造应力力突出，演变成为最大主应力，其特点为巷道整体有着密切联系。浅埋煤层地质构造较单一，巷道开围岩变形大，破坏严重，冒顶片帮

8、现象频繁，严重制约着矿井安全生产。针对深部巷道围岩控制国内外学者进行了深入的理论与实践研究，考虑到巷道围岩收稿日期：2016-06—11变形具有区域性特征，支护技术与工艺存在较大差异作者简介：秦万能(196