穿越陷落柱的管道斜井支护技术与数值模拟

"某矿管道斜井在延深过程中遇到陷落柱，采用了理论计算、数值模拟和现场实测的综合方法研究穿过陷落柱时的围岩变形和应力场变化。研究发现，斜井在陷落柱10米外变形破坏小，10米范围内变形逐渐增大，陷落柱内部变形最严重。为此，提出基岩段和过渡段采用锚网索喷支护，陷落柱段则用注浆加固后的锚网索喷+U29钢棚联合支护方案。该方案在实际应用中表现出良好的效果，为类似情况下的斜井围岩稳定提供了参考。" 这篇研究主要关注的是在煤矿管道斜井建设中遇到陷落柱问题的解决方案。陷落柱是地质构造中的一种常见现象，对矿井安全构成威胁。在过去的科研中，学者们通过地震勘探和数值模拟来理解和预测陷落柱的行为，但直接穿过无水陷落柱仍然存在风险，因为其内部岩体破碎且周围应力分布不均。 研究者针对某一具体矿井的管道斜井，利用数值模拟技术，构建计算模型，深入分析了陷落柱内外围岩的位移、应力和塑性区的变化。他们发现在陷落柱10米之外，斜井的变形破坏程度相对较小，而随着接近陷落柱，变形量逐渐增加，在陷落柱内部达到最大。为了应对这一挑战，研究者提出了分段的支护策略：对于基岩段和过渡段，采用锚网索喷支护；而在陷落柱区域，先进行注浆加固，再配合锚网索喷和U29钢棚的联合支护，以增强稳定性。 这个支护设计在实际操作中证明是有效的，为其他面临类似地质条件的斜井提供了宝贵的经验。这种综合方法的运用，结合理论、模拟与现场实践，对于解决复杂地质环境中的矿井安全问题具有重要的指导意义。通过这样的研究，未来可以进一步优化支护技术，提升矿井建设的安全性和经济性。