深部软岩巷道支护策略优化与FLAC模拟研究
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更新于2024-09-04
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本文针对深部软岩巷道开采中的技术难题,以某矿5号煤层的运输巷道为例,进行了深入研究。该巷道的地质条件特殊,直接顶由粉砂岩构成,基本顶则为中砂岩,而直接底则是薄层状的粉砂质泥岩,这些特性决定了巷道的软岩性质。研究过程中,作者采用了FLAC 3D软件进行数值计算和理论分析,同时结合现场实测数据,对巷道可能的破坏形态进行了详细探讨。
通过对巷道破坏形式的分析,研究发现,传统的支护方式可能存在不足,可能导致巷道围岩变形。因此,作者提出了采用锚杆+锚索的联合支护方案。这种支护方式旨在通过锚固巷道周围岩体,提供有效的支撑力,减缓或防止巷道的变形。在设计模型中,考虑到巷道的地质条件和边界效应,模型的尺寸被设定为65m×30m×40m,并应用了Mohr-Coulomb本构模型,这是一种广泛用于模拟岩石力学行为的常用模型。
固定边界条件用于模拟巷道的下部,而构造应力则模拟正断层的影响,通过在模型表面设置应力边界,考虑到了巷道上方岩层的覆盖压力。这些细致的模拟和分析为优化巷道支护提供了科学依据,结果显示,锚杆+锚索的组合能够有效地控制巷道的稳定性,降低软岩巷道的变形风险,从而保障矿井的安全运营。
本文的研究不仅揭示了深部软岩巷道支护面临的挑战,还提供了实用的支护策略,对于提高深部软岩巷道的开采效率和安全性具有重要意义。通过这样的研究,可以为类似矿井的巷道设计和维护提供宝贵的参考,推动软岩巷道支护技术的进步。
2020-07-05 上传
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