深部大断面巷道交叉点:稳定控制技术与工程应用
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更新于2024-09-04
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本文主要探讨了深部大断面巷道交叉点的围岩稳定性问题,特别是在邢东矿-760米水平巷道中遇到的严重巷道变形,如顶板下沉、两帮收敛和底板鼓起,以及柱墙岩体的破碎松散。作者杨军辉、蒋再胜和谢生荣通过对现场数据的理论分析、数值模拟、工程类比和现场观测,提出了创新的锚喷网注联合支护技术。
这项技术包括多层次交错密集的高强度锚杆(索)支护,多层混凝土喷层拱形保护,以及壁后注浆加固拱和柱墙混凝土加固。研究发现,锚杆密度对压力拱的形成和承载能力有显著影响,锚杆间距越小,压力拱的承载能力增加更快,当间距减小至400mm时,喷层承载能力与锚杆间距呈现类幂函数的增长趋势。喷层的厚度与承载能力也存在线性关系,喷层越厚,承载能力相应增强。
数值模拟结果显示,围岩的塑性破坏主要集中在顶部的两肩窝区域,交叉点大部分塑性区深度小于2.4米。因此,选择2.4米的锚杆长度可以确保锚固在岩体的弹性区域内,避免过早的塑性破坏。结合实际地质条件,研究者制定了详细的巷道交叉点围岩支护方案,并在工程实践中进行了应用。
应用锚喷网注联合控制技术后,巷道的顶底板和两帮的移动得到了显著控制。其中,顶板的最大移近量为166毫米,两帮的最大移近速率为9.8和7.3毫米每天,整体来看,巷道围岩的收敛情况良好,有效地防止了-760米水平大断面巷道交叉点的围岩变形问题。
总结来说,本文的研究对于理解和控制深部大断面巷道交叉点的围岩稳定性提供了重要的理论支持和技术指导,对于深井软岩条件下巷道设计和施工具有实际的工程价值。
2021-07-07 上传
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