陈四楼煤矿大断面硐室变形控制技术研究与应用

本文主要探讨了大断面硐室在陈四楼煤矿复杂地质条件下的围岩变形控制问题。针对该矿井在大断面硐室施工过程中面临的围岩变形难以得到有效控制的问题，作者采用了一种综合研究方法，包括现场调查、理论分析和数值模拟。 首先，通过对现场实际情况的详细观察和记录，研究人员对围岩的物理性质、地质结构以及开采过程中的应力状态进行了深入研究。这一步骤对于理解围岩变形的基本原理和特征至关重要，因为它揭示了地质条件对围岩稳定性的影响。 接着，作者运用理论力学的方法，如弹性力学和塑性力学，推导出了围岩变形的计算公式。这些公式考虑了围岩的材料特性、应力状态以及外部作用力，为后续的支护设计提供了科学依据。 在理论分析的基础上，作者采用了正交试验法，这是一种系统化的设计和分析方法，用于寻找最佳的支护参数组合。正交试验法通过对不同参数的组合进行实验，有效地评估了各种支护方案的效果，帮助确定最适宜的支护策略。 通过与数值模拟软件FLAC的结合，研究人员能够进行三维空间的动态模拟，模拟开采过程中的围岩响应，预测可能的变形趋势和支护失效模式。这一步骤为实际工程提供了一个直观且精确的预测工具，有助于优化支护设计，防止过大变形或塌方事故。 最终，基于以上研究结果，作者提出了一套大断面硐室围岩控制技术，旨在通过合理的支护参数选择和施工方法，确保硐室的稳定性和安全性。现场实践验证了这一技术的有效性，围岩变形保持在可接受范围内，硐室的支护系统表现出良好的性能。 总结来说，本文的核心内容是关于大断面硐室围岩变形的深入研究，包括其变形机理、影响因素以及有效的控制策略。这项工作对于提升煤矿开采过程中的安全性和经济效益具有重要意义，也为其他类似地质条件下的工程提供了宝贵的经验和参考。