深部软岩巷道大变形控制技术:刚柔耦合动态加固

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"深部软岩巷道围岩稳定控制技术研究及应用" 本文主要探讨了深部矿井中极软岩巷道的围岩稳定控制技术。研究始于对某一特定深部矿井的长期现场观测,通过对矿压显现规律及特点的分析,以及对岩石成分和力学参数的室内测试,深入剖析了该矿井巷道围岩的变形失稳机制。研究表明,深部巷道的围岩问题主要源于其极软岩特性,这导致巷道在开采过程中容易发生严重变形。 基于现场松动圈测试结果,作者提出了一种刚柔耦合动态加固技术。该技术分为三个阶段:初期,采用主动柔性支护来增强破碎围岩的力学性能,以"固"定围岩;中期,通过预留一定的变形量,达到对高应力的"卸"载效果;后期,利用全断面高强度和高刚度支护,以"抗"御围岩的持续流变变形。这种策略旨在动态地调整支护方式,以适应围岩在不同阶段的变化。 在实际应用中,该技术在该矿区的集中胶带巷进行了工业性试验。试验结果证实,这种刚柔耦合动态加固技术对于控制深部极软岩巷道的大变形具有显著的效果,从而提高了巷道的稳定性,降低了安全风险,保障了矿井的正常运营。 关键词涉及深部开采、极软岩巷道、围岩控制、刚柔耦合动态加固技术和矿压显现,这些是本研究的核心概念。文章的学术价值在于,它不仅揭示了深部软岩巷道的特殊地质力学问题,还提出了一套创新的、针对性的解决策略,这对同类矿山的安全生产具有重要指导意义。 该研究得到了国家自然科学基金和"十一五"科技支撑计划等项目的资助,表明了这一领域研究的重要性和国家对此的关注。同时,作者牛双建等的研究成果也体现了在深部岩土力学与地下工程领域的专业深度和实践经验。 这篇论文提供了一个系统性的解决方案,以应对深部矿井中极软岩巷道面临的围岩稳定性挑战,对于改善矿井工作条件、提高开采效率和确保矿工安全具有深远影响。