深部高应力软岩巷道让抗耦合控制技术研究
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更新于2024-09-03
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"深部高应力软岩巷道让抗耦合控制技术"
在煤矿开采过程中,随着开采深度的增加,井巷工程所面临的地应力水平显著升高,这导致了软岩巷道出现大变形、高地压和支护困难的问题。深部高应力软岩巷道的稳定性对于煤矿的安全运营至关重要,但同时也是当前采矿技术面临的一大挑战。常见的支护失效现象包括锚杆断裂、喷层破裂以及U型钢支架扭曲等。
针对这一问题,科研人员以赵固二矿Ⅰ盘区运输大巷为例,这个区域的巷道结构复杂,地压应力集中,围岩变形严重。他们采用了多种方法,如钻孔窥视、雷达探测以及室内试验,深入研究了深部高应力软岩巷道的变形特征和破坏机制。
在此基础上,研究者提出了一种名为"初次锚注让压、二次刚性封闭"的耦合支护理念。这种理念主张先通过初次锚注允许围岩适当变形释放压力,随后进行二次刚性封闭,以实现支护体系与围岩之间的协调变形,从而改善两者间的受力状态,有效防止巷道的不稳定。
为了验证这一技术的有效性,研究人员利用FLAC3D数值模拟软件对比分析了原方案和耦合方案下的控制效果。结果显示,采用让抗耦合的分阶段支护策略可以显著提高巷道的稳定性,使围岩与支护结构能更好地协同工作,减轻支护结构的受力,有效地解决了深部高应力软岩巷道的支护难题。
这项研究为类似工况的巷道支护设计提供了理论依据和技术参考,对于提升深部高应力软岩巷道的支护技术水平和确保煤矿安全生产具有重要意义。未来的研究可以进一步探讨如何优化耦合支护方案,以适应更多变的地质条件,提高巷道长期稳定性。
2020-06-12 上传
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